初学者
10 分钟

使用ISOW7743和TM4C129ENCPDT隔离并加强SPI数据

我们的隔离器是您无缝串行连接的关键!

SPI Isolator 8 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 27, 2024

点击板

SPI Isolator 8 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129ENCPDT

提升您的 SPI 通信水平,我们的隔离器旨在增强信号保真度,确保可靠的数据传输。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

SPI Isolator 8 Click 基于德州仪器的 ISOW7743,这是一款四通道数字隔离器。ISOW7743 具有电气隔离特性,并配有集成的高效 DC-DC 电源转换器,具有低辐射特性,提供高达 550mW 的隔离电源。通过这种方式,SPI Isolator 8 Click 消除了在空间受限的隔离设计中需要单独隔离电源的需求。集成的信号隔离通道采用开关键控(OOK)调制方案,通过基于二氧化硅的隔离屏障传输数据。发射器通过屏障发送高频载波来表示一个状态,并通过不发送信号来表示另一状态,而接收器在信号调理后解调信号,并通过缓冲级产生输出。一些跳线允许您使用隔离器的某

些功能。VIN SEL 跳线允许您在外部电压和 ISOW7743 的转换器输出电压之间选择隔离通道的电源电压。作为外部电源,您可以使用 2.25 – 5.5V 范围内的电压。VOUT SEL 跳线允许您选择 ISOW7743 的转换器输出电压电平。您可以通过螺钉端子连接外部 SPI 设备。此外,您还可以通过 VEXT 螺钉端子连接外部电源,并通过 EN2 端子连接隔离的 SPI 使能逻辑。通过 VOUT 端子,您可以为连接的 SPI 设备供电。SPI Isolator 8 Click 使用标准的 4 线 SPI 串行接口,在主 MCU 和需要隔离的连接 SPI 设备之间建立通信。隔离器具有多功能

电源转换器使能输入引脚,该引脚也用作故障输出引脚。您可以在不同时间使用这两种功能。这些功能可通过 mikroBUS™ 插座上的 ENP 和 FLT 引脚使用。您可以使用高逻辑状态的 ENC 引脚来启用 SPI Isolator 8 Click 的主 MCU 侧。此 Click board™ 可以通过 VIO 和 VCC SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑和电源电压水平。这样,3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,这款 Click board™ 配备了包含易于使用功能和示例代码的库,可用于进一步开发。

SPI Isolator 8 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何

时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以

太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

Fusion for Tiva v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

128

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

ISOW7741 Enable
PD0
AN
Reset / ID SEL
PK3
RST
SPI Select / ID COMM
PH0
CS
SPI Clock
PQ0
SCK
SPI Data OUT
PQ3
MISO
SPI Data IN
PQ2
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
DC-DC Converter Enable
PL4
PWM
Fault Interrupt
PQ4
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

SPI Isolator 8 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
v8 SiBRAIN Access MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 SPI Isolator 8 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • spiisolator8_transfer - SPI Isolator 8 数据传输功能。

  • spiisolator8_enc_enable - SPI Isolator 8 启用侧 1 功能。

  • spiisolator8_enp_enable - SPI Isolator 8 启用侧 2 功能。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief SPI Isolator 8 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of SPI Isolator 8 Click board™ 
 * by reading the manufacturer ID and device ID 
 * of the connected Flash 11 Click board™.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * The initialization of SPI module, log UART, and additional pins.
 * After the driver init, the application enabled both isolated sides of the device.
 *
 * ## Application Task
 * The demo application reads and checks the manufacturer ID and 
 * device ID of the connected Flash 11 Click board™. 
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "spiisolator8.h"

static spiisolator8_t spiisolator8;
static log_t logger;

#define FLASH11_CMD_GET_ID         0x90, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00
#define FLASH11_MANUFACTURER_ID    0x1F
#define FLASH11_DEVICE_ID          0x15

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    spiisolator8_cfg_t spiisolator8_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    spiisolator8_cfg_setup( &spiisolator8_cfg );
    SPIISOLATOR8_MAP_MIKROBUS( spiisolator8_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == spiisolator8_init( &spiisolator8, &spiisolator8_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    spiisolator8_default_cfg ( &spiisolator8 );
    Delay_ms( 100 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, " -----------------------\r\n" );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    static uint8_t cmd_get_id[ 6 ] = { FLASH11_CMD_GET_ID };
    static uint8_t read_id[ 6 ] = { 0 };
    if ( SPIISOLATOR8_OK == spiisolator8_transfer( &spiisolator8, &cmd_get_id[ 0 ], &read_id[ 0 ], 6 ) )
    {
        if ( ( FLASH11_MANUFACTURER_ID == read_id[ 4 ] ) && ( FLASH11_DEVICE_ID == read_id[ 5 ] ) )
        {
            log_printf( &logger, " Manufacturer ID: 0x%.2X\r\n", ( uint16_t ) read_id[ 4 ] );
            log_printf( &logger, " Device ID: 0x%.2X    \r\n", ( uint16_t ) read_id[ 5 ] );
            log_printf( &logger, " -----------------------\r\n" );
            Delay_ms( 3000 );
        }
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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