S32K144 SPI速率

在嵌入式开发中，SPI（Serial Peripheral Interface）是一种广泛使用的串行通信协议，用于连接微控制器和其他外围设备。在本案例中，我们关注的是NXP的S32K144单片机如何实现SPI通信速率的调试与优化。S32K144是一款高性能、低功耗的微控制器，具有丰富的外设接口，包括SPI。 SPI速率的调整主要依赖于系统时钟和SPI模块的分频设置。在S32K144中，系统时钟可以被调整到80MHz甚至更高，如160MHz或140MHz。SPI时钟是系统时钟经过分频得到的，这里采用了两次分频，一次是外设时钟分频，一次是SPI配置中的分频。以80MHz为例，如果都采用两分频，则SPI时钟速度可以达到20MHz。进一步提升系统时钟到160MHz或140MHz，SPI时钟可达到40MHz或35MHz。 然而，在这种高速率下，可能会出现通信问题。当从机（这里是公司的一款芯片）发送数据到主机（S32K144）时，由于较高的SPI频率，数据传输可能会有延迟。这是由于从机芯片需要一定的时间来响应和传输数据，加上信号在线路上的传播时间，可能导致数据不能及时到达主机。解决这个问题的关键在于“延迟采样”。 NXP的S32K144数据手册中提到的Configuration Register 1 (CFGR1)的SAMPLE位，正是用于设置延迟采样的。通过设置该位，主机可以在时钟脉冲后的一段时间内采样数据，这样可以确保从机的数据有足够的时间到达，从而避免数据错乱。 在实际应用中，将SAMPLE位配置为延迟采样模式后，SPI通信速率可以稳定在35MHz。但当尝试进一步提高速度时，发现主机在接收数据时，似乎存在数据丢失，导致接收FIFO从未满状态等待到满状态。这可能是由于SPI帧大小设置（例如8位）和实际接收到的比特数不匹配造成的。在当前情况下，这可能是SPI通信速率的物理极限。 总结起来，优化S32K144的SPI速率涉及以下几个关键步骤： 1. 调整系统时钟以获得更高的SPI时钟。 2. 适当设置SPI分频系数，平衡速度与稳定性。 3. 使用延迟采样功能，适应从机的数据传输延迟。 4. 检查并调整SPI配置，如帧大小，以确保数据完整传输。 5. 观察并分析硬件层面的信号质量，确保线路长度和信号完整性。 请注意，对于任何微控制器的SPI通信，都需要综合考虑硬件限制、软件配置以及通信协议的特性，才能达到最佳的通信性能。在这个案例中，尽管35MHz可能是S32K144与特定从机芯片配合下的最大SPI速率，但针对不同的从机设备，可能还有其他优化策略可以探索。