MC9S12XEP100引脚的复用方式

怼烎@ 2022-02-13 10:41 438阅读 0赞

嵌入式码农小明最近在研发一个嵌入式产品，用的MC9S12XEP100芯片。其中三个需求需要通过几个使用SPI通讯的芯片实现。

硬件开发人员小红照着芯片原理图布好了线，不知是否是没考虑到SPI通讯可以通过CS line来控制要通讯的从机从而实现总线，也许就是为了省事吧。最终的测试板子是三个芯片分别对应了MC9S12XEP100的SPI0、SPI1、SPI2。

这个需求难不倒小明，SPI早都写好驱动模块了https://blog.csdn.net/lin\_strong/article/details/79361503，剩下的就是看着每个芯片的手册实现对应的协议就完事了。

好多天时间，小明对着一个个芯片的芯片手册写好了对应的驱动，(没有硬件前也可以用TDD的方式先写驱动哦)。

不久板子做好了，小明照着小红给的引脚对应关系配置SPI，测试驱动代码和实际芯片。第一个成功。第二个成功。第三个…

明显是失败了呀！不然哪来这篇博文呀。

一番焦头烂额的排插问题，各种万用表示波器齐上阵，最终发现：

woc，SPI2怎么不工作？ 照理来说，只要SPI0没问题，其他两个口也不应该有问题的。因为这个的驱动写法是根据相对偏移量操作对应寄存器组的(使用了C结构体内存分布的相关知识，详情就不谈了)，只要每个SPI寄存器组的起始地址设对了，就不应该错。或者要对一起对，要错一起错。检查了下，并没有发现哪里有错。改不同的SPI口，初始化后的结果也完全一致。实属见鬼了。

看SPI对应的引脚，小红给的是PH4 - PH7(这里是112封装的图，还有144和80引脚的封装就不放了)：  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpbl9zdHJvbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

唔，也没错呀。但它咋么就不干活呢？

绝望中翻起了数据手册：  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpbl9zdHJvbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

PH7同时可以做SCI5的TX引脚，也可以做SPI2的片选引脚。小明并没用SCI5，而且上面也说了，如果同时都使用了的话，SPI2优先，怎么着都没问题呀。。

再度陷入绝望。鬼使神差下小明专门搜了SPI2这关键字，搞不好这个模块有什么特殊之处呢？ 然后，惊奇的发现：  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpbl9zdHJvbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

emmm，怎么又有一个SPI2的引脚。 测测PP的波形。还真是！ 果然驱动没写错！

仔细回去瞧一瞧引脚图。诶。还真PP4-7上也写着SPI2的相关功能。

那这到底什么鬼，是怎么决定实际用的是哪个引脚的？

(下面是正篇)

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MC9S12XEP100的大部分引脚都有复用功能，即可以实现多个功能，当然，一次最多只能选择一种功能来用。在datasheet的第二章：端口集成模块中有详细的介绍。主要是几张表，  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpbl9zdHJvbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

一个端口上可能有多种功能，当同时使能多个功能时，越上面的功能优先级越高。可以看到，通用IO功能永远是最垫底的hh。

那剩下的问题就是多个引脚都有同一个功能时怎么办。具有这个问题的功能包括CAN0, CAN4, SPI2-0, SCI7-3, IIC0, TIM 和CS\[3:0\]。可以看到前面的端口P和H的详细介绍中，SPI前加了一个route修饰词，路由。

所以可以通过设置某个寄存器将这个功能路由到不同的端口。这几个寄存器分别是MODRR、PTRRR、PTLRR和PTFRR。  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpbl9zdHJvbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpbl9zdHJvbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpbl9zdHJvbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpbl9zdHJvbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

在表2-40中我们找到了SPI的路由，我们可以看到，通过设置MODRR的bit 6我们可以决定SPI2的引脚要路由到PH还是PP上去，默认的0的时候是对应着PP4-PP7。

这不就和我们的开头小故事对上了么！于是乎，小明在程序中加入了一句。

MODRR_MODRR6 = 1;

果真SPI2在PH口上起作用了！

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注：以上故事根据今天发生的真实故事改编。

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