MSP430F449的数字电位器分压功能设计

MSP430单片机具有丰富的外围模块，如MSP430F449就包含8组I／O端口、精密模拟比较器、硬件乘法器、串行通信可软件选择UART／SPI模式等。在实际的应用中，USART接口具有极佳的通用性，出于扩展接口的目的，往往通过软件模拟SPI，以获得更多的SPI接口。本文就是通过软件模拟实现了SPI通信，来驱动和控制数字电位器的。数字电化器也称为数控电位器，是一种用数字信号控制阻值改变的器件。数字电位器与机械式电位器相比，具有可程控改变阻值、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点，因而在自动控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多领域得到成功应用。

1 SPI概述
串行外围设备接口SPI(Scrial Pcriphcral Intcrfacc)总线技术是一种同步串行接口，其硬件功能很强，所以与SPI有关的软件相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。SPI总线上可以连接多个可作为主机的MCU，装有SPI接口的输出设备、输入设备(如液晶驱动)以及A／D转换等外设，也可以简单连接到单个TTL移位寄存器的芯片。总线上允许连接多个设备，但在任一瞬间只允许一个设备作为主机。串行模块工作在SPI模式，通过4线(SOMI、SIMO、SCK及STE)或者3线(SOMI、SIMO、SCK)同外界通信：
SOMI——串行数据输入(从出主入)。
SIMO——串行数据输出(主出从入)。
SCK——串行移位时钟。
STE——从机模式发送／接收允许控制信号。
数据的传输由SCK决定，数据可以在SCK的上升沿或者下降沿输出。因为SPI接口定义具有很大的灵活性，因此导致各个厂商带有SPI接口的芯片在工作时序上并不一致，所以使用时要注意芯片SPI接口工作时序的差别。

2 数字电位器构成及应用说明
本文用到的是MCP4251数字电位器，该电位器是双电阻网络的，MCP4251器件框图如图1所示。

利用该器件可以构造一些线性的函数，这些函数可以用抽头和接线端B之间的电阻来表示。数学模型为：

该器件支持SPI串行协议。该SPI以从模式工作，最多使用4个引脚。这些引脚是CS(片选)、SCK(串行时钟)、SDI(串行数据输入)、SDO(串行数据输出)。图2给出了典型的SPI接口。