Interfacing. Materi 7: SPI Communication. Disusun Oleh: I Nyoman Kusuma Wardana

Transkripsi

1 Interfacing Materi 7: SPI Communication Disusun Oleh: I Nyoman Kusuma Wardana

2 Outline SPI Bus Protocol SPI Programming Kusuma Wardana - Interfacing

3 Kusuma Wardana - Interfacing

4 SPI : Serial Peripheral Interface SPI bus interface yg menghubungkan berbagai divais, seperti ADC, DAC dan EEPROM SPI dimulai oleh Motorola Corp (sekarang Freescale) namun skrg telah diadaptasi scr luas Kusuma Wardana - Interfacing

5 SPI menggunakan 2 pin utk data transfer: 1. SDI (Din) 2. SDO (Dout) Pengurangan jumlah jalur data akan mengurangi ukuran package dan power secara drastis Skenario ini akan membuat SPI cocok diterapkan, terutama jika ukuran mnjd isu penting Kusuma Wardana - Interfacing

6 SPI bus memiliki SLCK (shift clock) utk mensinkronkan data transfer anata 2 chip SPI jg memiliki CE (chip enable) digunakan utk menginisiasi dan mengakhiri transfer data SDI SDO SCLK CE Membentuk SPI 4-wire interface Kusuma Wardana - Interfacing

7 Pada banyak chip, SDI, SDO, SCLK dan CE diberi nama: MOSI, MISO, SCK dan SS Terdapat jg standar lain yaitu 3-wire interface Pd komunikasi 3-wire : pin yg digunakan SCLK, CE dan jalur data tunggal 4-wire dpt diubah mnjd 3-wire ketika SDI dan SDO dijadikan satu jalur Kusuma Wardana - Interfacing

8 Namun demikian, trdpt perbedaan mendasar antara 4-wire dgn 3-wire Cek apakah suatu divais support utk kedua mode ini Contoh: real time clock DS1306 RTC support utk kedua mode ini Kusuma Wardana - Interfacing

9 Amati Gb berikut: SPI Bus Protocol Kusuma Wardana - Interfacing

10 How SPI Works SPI terdiri dr 2 shift register master & slave Trdapat clock generator pd sisi master utk mengaktifkan shift register Clock input dr shift reg dpt berupa fallingatau rising-edge SPI bersifat FULL DUPLEX dpt scr simultan mengirim dan menerima data Kusuma Wardana - Interfacing

11 Kusuma Wardana - Interfacing

12 Shift reg berukuran 8-bit Ini berarti, setelah 8 clock isi dr kedua shift reg akan saling menggantikan Ketika MASTER ingin mengirim 1 byte data MASTER akan menempatkan 1 byte data ke shift reg, kemudian men-generate 8 clock Ketika MASTER ingin menerima 1 byte data SLAVE hrs menempatkan 1 byte pd shift regnya dan setelah 8 clock, data akan diterima oleh MASTER Kusuma Wardana - Interfacing

13 SPI Read and Write Pd koneksi SPI dgn uc kita gunakan uc sbg MASTER dan divais SPI sbg SLAVE Ini berarti uc men-generate SCLK dan mensuplainya ke SCLK SPI divais Protokol SPI menggunakan SCLK utk mensinkron-kan proses transfer 1 bit tiap waktu MSB akan ditransfer terlebih dahulu Kusuma Wardana - Interfacing

14 Selama proses transfer CE harus dipertahankan tetap HIGH Informasi (alamat dan data) ditransfer dlm grup 8-bit, dimana byte alamat diikuti secara langsung oleh byte data Utk membedakan proses READ dan WRITE: WRITE bit D7 pd byte address = 1 READ bit D7 pd byte address = 0 Kusuma Wardana - Interfacing

15 Clock Polarity and Phase Sperti halnya pd USART transmiter dan receiver pd komunikasi SPI hrs memiliki clock yg SAMA Pd komunikasi SPI clock polarity dan phase antara MASTER dan SLAVE harus SAMA Freescale menamai CPOL (Clock Priority) dan CPHA (Clock Phase) Kusuma Wardana - Interfacing

16 Ketika CPOL = 0 maka nilai base dr clock adalah NOL CPOL = 1 nilai base dr clock adlh SATU CPHA = 0 sampel pd leading (first) clock edge CPHA = 1 sampel pd trailing (second) clock edge Kusuma Wardana - Interfacing

17 Jika Base Clock = 0: Leading(first) clock edge rising edge Jika Base Clock = 1: Leading(first) clock edge falling edge Kusuma Wardana - Interfacing

18 Kusuma Wardana - Interfacing

19 Single-byte Write Langkah-langkah sbb: 1. Buat CE = 0 utk menulis 2. 8-bit alamat di shift reg, 1 bit tiap edge dr SCLK. Ingat A7 =1 utk operasi WRITE dan A7 akan ditransfer terlebih dahulu Kusuma Wardana - Interfacing

20 3. Setelah 8-bit alamat terkirim, SPI divais akan menerima data dr alamat tsb scr langsung 4. 8-bit data di-shift, 1 bit tiap waktu di setiap edge dr SCLK 5. Buat CE = 1 utk mengindikasikan akhir dr siklus write Kusuma Wardana - Interfacing

21 Multibyte Burst Write Burst mode writing cara yg efektif utk mengakses alamat yg berurutan Pd mode ini Kita memberi address dr lokasi pertama diikuti oleh data pd alamat itu Ketika CE = 0 byte yg berurutan akan alamat memori yg jg berurutan Pd mode ini divais SPI scr internal menaikkan alamat lokasi dgn syarat CE = LOW Kusuma Wardana - Interfacing

22 Langkah2 sbb: 1. Buat CE = 0 utk menulis 2. 8-bit alamat di shift reg, 1 bit tiap edge dr SCLK. Ingat A7 =1 utk operasi WRITE dan A7 akan ditransfer terlebih dahulu Kusuma Wardana - Interfacing

23 3. 8-bita data dr lokasi pertama disiapkan dan di shift (geser), 1 bit tiap waktu pd edge SCLK. Selanjutnya, cukup sediakan data byte berurutan, dan pastika CE = 0 4. Buat CE = 1 utk mengakhiri proses Kusuma Wardana - Interfacing

24 Single-byte Read Langkah-langkah sbb: 1. Buat CE = 0 utk membaca 2. 8-bit alamat di shift reg, 1 bit tiap edge dr SCLK. Ingat A7 =0 utk operasi READ dan A7 akan ditransfer terlebih dahulu Kusuma Wardana - Interfacing

25 3. Setelah 8-bit alamat terkirim, SPI divais akan mengirim data dr alamat tsb 4. 8-bit data di-shift, 1 bit tiap waktu di setiap edge dr SCLK 5. Buat CE = 1 utk mengindikasikan akhir dr siklus write Kusuma Wardana - Interfacing

26 Multibyte Burst Read Burst mode reading cara yg efektif utk mengakses alamat yg berurutan Pd mode ini Kita menyediakan address dr lokasi pertama diikuti oleh data pd alamat itu Ketika CE = 0 byte yg berurutan akan alamat memori yg jg berurutan Pd mode ini divais SPI scr internal menaikkan alamat lokasi dgn syarat CE = LOW Kusuma Wardana - Interfacing

27 Langkah2 sbb: 1. Buat CE = 0 utk mulai menulis 2. 8-bit alamat di shift reg, 1 bit tiap edge dr SCLK. Ingat A7 =0 utk operasi READ dan A7 akan ditransfer terlebih dahulu Kusuma Wardana - Interfacing

28 3. 8-bita data dr lokasi pertama disiapkan dan di shift (geser), 1 bit tiap waktu pd edge SCLK. Selanjutnya, cukup sediakan data byte berurutan, dan pastika CE = 0 4. Buat CE = 1 utk mengakhiri proses Kusuma Wardana - Interfacing

29 Daftar Pustaka Daniel J.Pack and Steven F.Barrettt, 2008, Atmel AVR Microcontroller Primer: Programming and Interfacing, Morgan & Claypool Publisher Mazidi, Naimi and Naimi, 2011, The AVR Microcontroller and Embedded System: Using Assembly and C, Prentice Hall AVR ATmega16 Manual, Atmel Corporation Kusuma Wardana - Interfacing