图5  TMS320F2812与SSI208P连接硬件设计原理图

      上例中编码器为单圈16位绝对式角度编码器，编码器输出数据形式为格雷码；SSI208P模块的八位数据总线与TMS320F2812的低八位数据线相连；因使用的编码器为16位，所以仅需一位地址线即可区分编码器数据高八位和低八位；使用外部地址片选管脚/XZCS67作为SSI208P的外部片选信号；使用通用IO口GPIOB4控制SSI208P模块启动；使用通用IO口GPIOB5进行SSI208P模块转换结束状态查询； CLKMD0、CLKMD1接上拉电阻拉高，将SSI208P模块同步时钟频率配置为2MHz；将GRAY管脚拉高， SSI208P模块将编码器输出的格雷码数据转换成BCD码。其它控制器的硬件电路依次类推。

       由SSI208P模块控制时序图可以看出SSI208P模块的启动转换控制和数据读取操作比较简单，软件流程如图6所示。

图6  SSI208P软件流程图

对应图5中硬件设计，DSP处理器TMS320F2812相应的软件代码如下所示：

#include "DSP28_Device.h"

#define SSIL     *(int *)0x00100000        //SSI模块低八位地址

#define SSIH     *(int *)0x00100001        // SSI模块高八位地址

int    SSI_VAL;      //编码器数据

main()

{ 

……

EALLOW;

//配置GPIO4、GPIO5引脚为IO引脚

GpioMuxRegs.GPBMUX.bit.GPIOB4=0;       

GpioMuxRegs.GPBMUX.bit.GPIOB5=0;

GpioMuxRegs.GPBDIR.bit.GPIOB4=1;         //GPIOB4配置为输出

GpioMuxRegs.GPBDIR.bit.GPIOB5=0;         //GPIOB5配置为输入

EDIS;

//启动数据发送及转换

GpioDataRegs.GPBDAT.bit.GPIOB4=0;

GpioDataRegs.GPBDAT.bit.GPIOB4=1;

for(i=0;i<1;i++);     //延时约200ns

while((GpioDataRegs.GPBDAT.bit.GPIOB5)!=0);   //查询转换是否结束

SSI_VAL=(SSIL&0xFF)|((SSIH<<8)&0xFF00);  //读取SSI编码器高低八位数据并组合

GpioDataRegs.GPBDAT.bit.GPIOB4=0;

……

}

5.2 C8051F310接口实例

      例中编码器为单圈16位绝对式角度编码器，编码器输出数据形式为BCD码；SSI208P模块的八位数据总线与单片机C8051F310的P1端口相连，单片机IO口P2.0控制模块启动转换，P2.1查询转换是否结束，P2.2作为模块片选信号，P2.3区分编码器数据高八位和低八位；CLKMD0、CLKMD1接地，将SSI208P模块同步时钟频率配置为250KHz；GRAY管脚接地，编码器输出的BCD码数据不做转换。原理图如图7所示。

图7  C8051F310与SSI208P连接硬件设计原理图

对应图7中硬件设计，单片机C8051F310相应的软件代码如下所示：

sbit START       =P2^0;                               //P2.0与START管脚对应

sbit END_N     =P2^1;                                //P2.1与END管脚对应

sbit CS_N        =P2^2;                                //P2.2与CS管脚对应

sbit A0             =P2^3;                                //p2.3与A0管脚对应

……

unsigned int SSIL;

unsigned int SSIH;

unsigned int SSI_VAL;

……

void main (void)

{

         ……

        CONVST=0;

         for(i=0;i<n;i++);

         CONVST=1;                            //启动转换

         for(i=0;i<n;i++);                     //延时

         while(END_N!=0);                 //查询转换是否结束

         CS_N=0;                                 //SSI模块片选

         A0=1;                                      //读取编码器数据高字节

         for(i=0;i<n;i++);                     //延时*（1）

         SSI_H =P1;                            //从P1端口读取编码器高八位数据

         A0 =0;                                    //读取编码器数据低字节

         for(i=0;i<n;i++);                     //延时*（2）

         SSI_H =P1;                             //从P1端口读取编码器低八位数据

         SSI_VAL=(SSIL&0xFF)|((SSIH<<8)&0xFF00);      //合并成编码器数据

         CONVST=0;

         CS_N=1;

         ……

}

注：在程序加入延时（1）和延时（2）是因为IO口响应有滞后，需一定的稳定时间。