中级
30 分钟
使用 ADuM4154 和 PIC32MZ1024EFH064 保障您的电子设备安全可靠
释放 SPI 隔离器的力量
已发布 6月 25, 2024
点击板
SPI Isolator Click
开发板
PIC32MZ clicker
编译器
NECTO Studio
微控制器单元
PIC32MZ1024EFH064
这种隔离器代表了一种多功能解决方案，用于隔离和保护数字信号，使其成为电子系统中不可或缺的组件，其中信号完整性和安全性至关重要。
A
A
硬件概览
它是如何工作的？
SPI Isolator Click 基于 ADuM4154，这是一款专为串行外围接口（SPI）优化的 5kV 数字隔离器，来自 Analog Devices。该 Click 板设计为可在 3.3V 或 5V 电源供应下运行。它通过 SPI 接口与目标微控制器通信。ADuM4154 具有四个高速通道。前三
个通道，CLK、MI/SO 和 MO/SI（斜杠表示隔离器上的特定输入和输出通道的连接），可优化为 B 等级中的低传播延迟或 A 等级中的高噪声抗干扰。这个 Click board™ 可以通过 VIO SEL 选择器选择 3.3V 或 5V 逻辑电压电平。这样，既支持 3.3V 又支持 5V
的 MCU 可以正确使用通信线路。此外，该 Click board™ 配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库，可作为进一步开发的参考。
功能概述
开发板
PIC32MZ Clicker 是一款紧凑型入门开发板，它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器，使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位带有浮点单元的 Microchip PIC32MZ 微控制器，一个 USB 连接器，LED 指示灯，按钮，一个 mikroProg 连接器，以及一个用于与外部电子设备接口的头部。得益于其紧凑的设计和清晰易识别的丝网标记，它提供了流畅且沉浸式的工作体验，允许在任
何情况下、任何地方都能访问。PIC32MZ Clicker 开 发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 PIC32MZ Clicker 的编程方式，使用 USB HID mikroBootloader 或通过外部 mikroProg 连接器为 PIC，dsPIC 或 PIC32 编程外，Clicker 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。USB Micro-B 连接可以提供多达 500mA 的电流，这足以操作所有板载和附加模块。所有
mikroBUS™ 本身支持的通信方法都在这块板上，包 括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮以及若干按钮和 LED 指示灯。PIC32MZ Clicker 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分，允许您在几分钟内创建新的应用程序。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，它涵盖了原型制作的许多方面。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
建筑
PIC32
MCU 内存 (KB)
1024
硅供应商
Microchip
引脚数
64
RAM (字节)
524288
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
RG9
CS
SPI Clock
RG6
SCK
SPI Data OUT
RG7
MISO
SPI Data IN
RG8
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
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
一步一步来
项目组装
从选择您的开发板和Click板™开始。以PIC32MZ clicker作为您的开发板开始。
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
这个库包含 SPI 隔离器 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
spiisolator_generic_transfer- 通用传输函数spiisolator_write_byte- 写入数据字节的函数spiisolator_read_byte- 读取数据字节的函数
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
* \brief Spiisolator Click example
*
* # Description
* The click is designed to run on either 3.3V or 5V power supply. It communicates with the target microcontroller over SPI interface.
* In this example we have used an 8x8 click board connected to a SPI Isolator click board.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initialization driver enables - SPI, set default configuration, also write log.
*
* ## Application Task
* Controls an 8x8 click board and displays the steps on UART Terminal.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "spiisolator.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static spiisolator_t spiisolator;
static log_t logger;
uint8_t demo_string[ 11 ] = { ' ', '-', 'M', 'i', 'k', 'r', 'o', 'E', '-', ' ', 0 };
uint8_t demo_img_on [ 8 ] = { 0x08, 0x1c, 0x36, 0x22, 0x08, 0x1c, 0x36, 0x22 };
uint8_t demo_img_off[ 8 ] = { 0xf7, 0xe3, 0xc9, 0xdd, 0xf7, 0xe3, 0xc9, 0xdd };
char demo_char = 'A';
static const uint8_t ascii_matrix[][ 10 ] = {
{ 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0 }, // space -- 32
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x0, 0x60, 0xfa, 0xfa, 0x60, 0x0, 0x0 }, // ! -- 33
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0xc0, 0xe0, 0x0, 0x0, 0xe0, 0xc0, 0x0 }, // " -- 34
{ 0x00, 0x00, 0x28, 0xfe, 0xfe, 0x28, 0xfe, 0xfe, 0x28, 0x0 }, // # -- 35
{ 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0 }, // $ -- 36
{ 0x00, 0x00, 0x62, 0x66, 0xc, 0x18, 0x30, 0x66, 0x46, 0x0 }, // % -- 37
{ 0x00, 0x00, 0xc, 0x5e, 0xf2, 0xba, 0xec, 0x5e, 0x12, 0x0 }, // & -- 38
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x0, 0x20, 0xe0, 0xc0, 0x0, 0x0, 0x0 }, // ' -- 39
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x0, 0x38, 0x7c, 0xc6, 0x82, 0x0, 0x0 }, // ( -- 40
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x0, 0x82, 0xc6, 0x7c, 0x38, 0x0, 0x0 }, // ) -- 41
{ 0x00, 0x00, 0x10, 0x54, 0x7c, 0x38, 0x38, 0x7c, 0x54, 0x10}, // * -- 42
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x10, 0x10, 0x7c, 0x7c, 0x10, 0x10, 0x0 }, // + -- 43
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x0, 0x0, 0x18, 0x1c, 0x0, 0x0, 0x0 }, // , -- 44
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x0 }, // - -- 45
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x0, 0x0, 0x6, 0x6, 0x0, 0x0, 0x0 }, // . -- 46
{ 0x00, 0x00, 0x6, 0xc, 0x18, 0x30, 0x60, 0xc0, 0x80, 0x0 }, // / -- 47
{ 0x00, 0x00, 0x7c, 0xfe, 0x8a, 0x92, 0xa2, 0xfe, 0x7c, 0x00}, // 0 -- 48
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x2, 0x42, 0xfe, 0xfe, 0x2, 0x2, 0x00}, // 1 -- 49
{ 0x00, 0x00, 0x42, 0xc6, 0x8e, 0x9a, 0x92, 0xf6, 0x66, 0x00}, // 2 -- 50
{ 0x00, 0x00, 0x22, 0x63, 0x49, 0x49, 0x49, 0x7F, 0x36, 0x00}, // 3 -- 51
{ 0x00, 0x00, 0x18, 0x38, 0x68, 0xca, 0xfe, 0xfe, 0xa, 0x0 }, // 4 -- 52
{ 0x00, 0x00, 0x0 , 0xf4, 0xf6, 0x92, 0x92, 0x92, 0x9e, 0x8c}, // 5 -- 53
{ 0x00, 0x00, 0x3c, 0x7e, 0xd2, 0x92, 0x92, 0x1e, 0xc, 0x00}, // 6 -- 54
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x0, 0x80, 0x9e, 0xb0, 0xe0, 0xc0, 0x0 }, // 7 -- 55
{ 0x00, 0x00, 0x6c, 0xfe, 0x92, 0x92, 0x92, 0xfe, 0x6c, 0x0 }, // 8 -- 56
{ 0x00, 0x00, 0x60, 0xf2, 0x92, 0x92, 0x96, 0xfc, 0x78, 0x0 }, // 9 -- 57//
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x0, 0x0, 0x66, 0x66, 0x0, 0x0, 0x0 }, // : -- 58
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x0, 0x0, 0x6c, 0x6e, 0x0, 0x0, 0x0 }, // ; -- 59
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x0, 0x10, 0x38, 0x6c, 0xc6, 0x82, 0x0 }, // < -- 60
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x24, 0x24, 0x24, 0x24, 0x24, 0x24, 0x0 }, // = -- 61
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x82, 0xc6, 0x6c, 0x38, 0x10, 0x0, 0x0 }, // > -- 62
{ 0x00, 0x00, 0x40, 0xc0, 0x80, 0x9a, 0xba, 0xe0, 0x40, 0x0 }, // ? -- 63
{ 0x00, 0x00, 0x7c, 0xfe, 0x82, 0xba, 0xaa, 0xf8, 0x78, 0x0 }, // @ -- 64
{ 0x00, 0x00, 0x3e, 0x7e, 0xd0, 0x90, 0xd0, 0x7e, 0x3e, 0x0 }, // A -- 65
{ 0x00, 0x00, 0x82, 0xfe, 0xfe, 0x92, 0x92, 0xfe, 0x6c, 0x0 }, // B -- 66
{ 0x00, 0x00, 0x38, 0x7c, 0xc6, 0x82, 0x82, 0xc6, 0x44, 0x0 }, // C -- 67
{ 0x00, 0x00, 0x82, 0xfe, 0xfe, 0x82, 0xc6, 0x7c, 0x38, 0x0 }, // D -- 68
{ 0x00, 0x00, 0x82, 0xfe, 0xfe, 0x92, 0xba, 0x82, 0xc6, 0x0 }, // E -- 69
{ 0x00, 0x00, 0x82, 0xfe, 0xfe, 0x92, 0xb8, 0x80, 0xc0, 0x0 }, // F -- 70
{ 0x00, 0x00, 0x38, 0x7c, 0xc6, 0x82, 0x8a, 0xce, 0x4e, 0x0 }, // G -- 71
{ 0x00, 0x00, 0xfe, 0xfe, 0x10, 0x10, 0x10, 0xfe, 0xfe, 0x0 }, // H -- 72
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x0, 0x82, 0xfe, 0xfe, 0x82, 0x0, 0x0 }, // I -- 73
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0xe, 0x2, 0x82, 0xfe, 0xfc, 0x80, 0x0 }, // J -- 74
{ 0x00, 0x00, 0x82, 0xfe, 0xfe, 0x10, 0x38, 0xee, 0xc6, 0x0 }, // K -- 75
{ 0x00, 0x00, 0x82, 0xfe, 0xfe, 0x82, 0x2, 0x6, 0xe, 0x0 }, // L -- 76
{ 0x00, 0x00, 0xfe, 0xfe, 0x70, 0x38, 0x70, 0xfe, 0xfe, 0x0 }, // M -- 77
{ 0x00, 0x00, 0xfe, 0xfe, 0x60, 0x30, 0x18, 0xfe, 0xfe, 0x0 }, // N -- 78
{ 0x00, 0x00, 0x7c, 0xfe, 0x82, 0x82, 0x82, 0xfe, 0x7c, 0x0 }, // O -- 79
{ 0x00, 0x00, 0x82, 0xfe, 0xfe, 0x92, 0x90, 0xf0, 0x60, 0x0 }, // P -- 80
{ 0x00, 0x00, 0x7c, 0xfe, 0x82, 0x82, 0x87, 0xff, 0x7d, 0x0 }, // Q -- 81
{ 0x00, 0x00, 0x82, 0xfe, 0xfe, 0x90, 0x98, 0xfe, 0x66, 0x0 }, // R -- 82
{ 0x00, 0x00, 0x44, 0xe6, 0xb2, 0x92, 0x9a, 0xce, 0x44, 0x0 }, // S -- 83
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0xe0, 0xc2, 0xfe, 0xfe, 0xc2, 0xe0, 0x0 }, // T -- 84
{ 0x00, 0x00, 0xfc, 0xfe, 0x2, 0x2, 0x2, 0xfe, 0xfc, 0x0 }, // U -- 85
{ 0x00, 0x00, 0xf8, 0xfc, 0x6, 0x2, 0x6, 0xfc, 0xf8, 0x0 }, // V -- 86
{ 0x00, 0x00, 0xfc, 0xfe, 0x6, 0x1c, 0x6, 0xfe, 0xfc, 0x0 }, // W -- 87
{ 0x00, 0x00, 0xc6, 0xee, 0x38, 0x10, 0x38, 0xee, 0xc6, 0x0 }, // X -- 88
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0xe0, 0xf2, 0x1e, 0x1e, 0xf2, 0xe0, 0x0 }, // Y -- 89
{ 0x00, 0x00, 0xe2, 0xc6, 0x8e, 0x92, 0xb2, 0xe6, 0xce, 0x0 }, // Z -- 90
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x0, 0xfe, 0xfe, 0x82, 0x82, 0x0, 0x0 }, // [ -- 91
{ 0x00, 0x00, 0x80, 0xc0, 0x60, 0x30, 0x18, 0xc, 0x6, 0x0 }, // \ -- 92
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x0, 0x82, 0x82, 0xfe, 0xfe, 0x0, 0x0 }, // ] -- 93
{ 0x00, 0x00, 0x10, 0x30, 0x60, 0xc0, 0x60, 0x30, 0x10, 0x0 }, // ^ -- 94
{ 0x00, 0x00, 0x1, 0x1, 0x1, 0x1, 0x1, 0x1, 0x1, 0x1 }, // _ -- 95
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x0, 0x80, 0xc0, 0x60, 0x20, 0x0, 0x0 }, // ` -- 96{}
{ 0x00, 0x00, 0x4, 0x2e, 0x2a, 0x2a, 0x3c, 0x1e, 0x2, 0x0 }, // a -- 97
{ 0x00, 0x00, 0x82, 0xfe, 0xfc, 0x22, 0x22, 0x3e, 0x1c, 0x0 }, // b -- 98
{ 0x00, 0x00, 0x1c, 0x3e, 0x22, 0x22, 0x22, 0x36, 0x14, 0x0 }, // c -- 99
{ 0x00, 0x00, 0x1c, 0x3e, 0x22, 0xa2, 0xfc, 0xfe, 0x2, 0x0 }, // d -- 100
{ 0x00, 0x00, 0x1c, 0x3e, 0x2a, 0x2a, 0x2a, 0x3a, 0x18, 0x0 }, // e -- 101
{ 0x00, 0x00, 0x12, 0x7e, 0xfe, 0x92, 0x90, 0xc0, 0x40, 0x0 }, // f -- 102
{ 0x00, 0x00, 0x19, 0x3d, 0x25, 0x25, 0x3f, 0x3e, 0x20, 0x0 }, // g -- 103
{ 0x00, 0x00, 0x82, 0xfe, 0xfe, 0x30, 0x20, 0x3e, 0x1e, 0x0 }, // h -- 104
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x0, 0x22, 0xbe, 0xbe, 0x2, 0x0, 0x0 }, // i -- 105
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x6, 0x7, 0x1, 0x1, 0xbf, 0xbe, 0x0 }, // j -- 106
{ 0x00, 0x00, 0x82, 0xfe, 0xfe, 0x8, 0x1c, 0x36, 0x22, 0x0 }, // k -- 107
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x0, 0x82, 0xfe, 0xfe, 0x2, 0x0, 0x0 }, // l -- 108
{ 0x00, 0x00, 0x3e, 0x3e, 0x30, 0x1e, 0x30, 0x3e, 0x1e, 0x0 }, // m -- 109
{ 0x00, 0x00, 0x20, 0x3e, 0x1e, 0x20, 0x20, 0x3e, 0x1e, 0x0 }, // n -- 110
{ 0x00, 0x00, 0x1c, 0x3e, 0x22, 0x22, 0x22, 0x3e, 0x1c, 0x0 }, // o -- 111
{ 0x00, 0x00, 0x21, 0x3f, 0x1f, 0x25, 0x24, 0x3c, 0x18, 0x0 }, // p -- 112
{ 0x00, 0x00, 0x18, 0x3c, 0x24, 0x25, 0x1f, 0x3f, 0x21, 0x0 }, // q -- 113
{ 0x00, 0x00, 0x22, 0x3e, 0x1e, 0x32, 0x20, 0x30, 0x10, 0x0 }, // r -- 114
{ 0x00, 0x00, 0x12, 0x3a, 0x2a, 0x2a, 0x2a, 0x2e, 0x24, 0x0 }, // s -- 115
{ 0x00, 0x00, 0x20, 0x20, 0xfc, 0xfe, 0x22, 0x26, 0x4, 0x0 }, // t -- 116
{ 0x00, 0x00, 0x3c, 0x3e, 0x2, 0x2, 0x3c, 0x3e, 0x2, 0x0 }, // u -- 117
{ 0x00, 0x00, 0x38, 0x3c, 0x6, 0x3, 0x6, 0x3c, 0x38, 0x0 }, // v -- 118
{ 0x00, 0x00, 0x3c, 0x3e, 0x6, 0x1c, 0x6, 0x3e, 0x3c, 0x0 }, // w -- 119
{ 0x00, 0x00, 0x22, 0x36, 0x1c, 0x8, 0x1c, 0x36, 0x22, 0x0 }, // x -- 120
{ 0x00, 0x00, 0x39, 0x3e, 0x5, 0x5, 0x5, 0x3f, 0x3e, 0x0 }, // y -- 121
{ 0x00, 0x00, 0x0, 0x32, 0x26, 0x2e, 0x3a, 0x32, 0x26, 0x0 }
};
// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS
void c8x8_display_string ( spiisolator_t *ctx, char *p_array )
{
uint8_t str_word[512];
char wr_chr;
uint8_t cnt;
uint8_t i;
uint8_t global_cnt = 0;
uint8_t char_ascii;
uint8_t position = 0;
uint8_t col = 8;
for ( i = 0; i < strlen( p_array ); i++ )
{
char_ascii = p_array[ i ] - 32;
for ( cnt = 0; cnt < 10; cnt++ )
{
str_word[ global_cnt++ ] = ascii_matrix[ char_ascii ][ cnt ];
}
}
while ( position < ( global_cnt - 8 ) )
{
for ( cnt = position; cnt < position + 8; cnt++ )
{
wr_chr = str_word[ cnt ];
spiisolator_write_cmd( ctx, col, wr_chr );
col--;
}
col = 8;
position++;
Delay_100ms( );
}
}
void c8x8_display_byte ( spiisolator_t *ctx, char tx_byte )
{
uint8_t cnt;
uint8_t char_ascii;
uint8_t position = 8;
char wr_chr;
char_ascii = tx_byte - 32;
for ( cnt = 2; cnt < 10; cnt++ )
{
wr_chr = ascii_matrix[ char_ascii ][ cnt ];
spiisolator_write_cmd( ctx, position, wr_chr );
position--;
}
}
void c8x8_display_image ( spiisolator_t *ctx, uint8_t *p_image )
{
uint8_t cnt;
uint8_t line;
uint8_t position = 8;
for ( cnt = 0; cnt < 8; cnt++ )
{
line = p_image[ cnt ];
spiisolator_write_cmd( ctx, position, line );
position--;
}
}
void c8x8_display_refresh ( spiisolator_t *ctx )
{
uint8_t cnt;
for ( cnt = 1; cnt < 9; cnt++ )
{
spiisolator_write_cmd( ctx, cnt, 0x00 );
}
}
void c8x8_default_cfg ( spiisolator_t *ctx )
{
// Click default configuration
spiisolator_write_cmd( ctx, 0x09, 0x00 ); // decode mode
spiisolator_write_cmd( ctx, 0x0A, 0x07 ); // intensity
spiisolator_write_cmd( ctx, 0x0B, 0x07 ); // scan limit
spiisolator_write_cmd( ctx, 0x0C, 0x01 ); // normal operation mode
c8x8_display_refresh( ctx );
}
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
spiisolator_cfg_t cfg;
/**
* 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.
spiisolator_cfg_setup( &cfg );
SPIISOLATOR_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
spiisolator_init( &spiisolator, &cfg );
c8x8_default_cfg( &spiisolator );
Delay_100ms( );
}
void application_task ( void )
{
log_info( &logger, "> Display Character ..." );
c8x8_display_byte( &spiisolator, demo_char );
Delay_ms( 1000 );
log_info( &logger, "> Display String ..." );
c8x8_display_string( &spiisolator, &demo_string[ 0 ] );
Delay_ms( 1000 );
log_info( &logger, "> Display Image ON ..." );
c8x8_display_image( &spiisolator, &demo_img_on[ 0 ] );
Delay_ms( 500 );
log_info( &logger, "> Display Image OFF ..." );
c8x8_display_image( &spiisolator, &demo_img_off[ 0 ] );
Delay_ms( 1000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END
