16 基本同步串行口 BSSP

第 16章 基本同步串行口 （BSSP）

目录

本章包括下面一些主要内容：

16.1 简介.............................................................................................................................. 16-2

16.2 控制寄存器................................................................................................................... 16-3

16.3 SPITM模式.................................................................................................................. 16-6

16.4 SSP模块的 I

2CTM 操作............................................................................................ 16-15

16.5 初始化........................................................................................................................ 16-23

16.6 设计技巧..................................................................................................................... 16-24

16.7 相关应用笔记............................................................................................................. 16-25

16.8 版本历史16-26

注： 关于哪些型号的器件包含此模块，请参照附录 C.2 或器件数据手册。

16.1 简介

基本同步串行口模块 (BSSP) 是用于同其它外设模块或单片机进行通信的串行接口。这些外设模

块可以是串行 EEPROM、移位寄存器、显示驱动器或 A/D 转换器等。 BSSP 模块有以下两种工

作模式：

? 串行外设接口(SPI?)

? 内部互联(I

2C?)

- 从动模式

-I/O口输出斜率控制，启动位和停止位，便于用软件实现主控和多主机模式。

16.2 控制寄存器

寄存器 16-1： SSPSTAT: 同步串行口状态寄存器

U-0 U-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0

— —D/A PSR/W UA BF

bit 7 bit 0

bit 7:6 未用：读为 0

bit 5 D/A：数据 /地址位 ( 仅用于I

2C模式）

1 = 最后接收或发送的字节是数据

0 = 最后接收或发送的字节是地址

bit 4 P：停止位

( 仅用于I

2C 模式。当 SSP 模块被禁止时该位被清零)

1 = 检测到停止位 (复位时该位为 0)

0 = 未检测到停止位

bit 3 S：启动位

( 仅用于I

2C 模式。当 SSP 模块被禁止时该位被清零)

1 = 检测到启动位 (复位时该位为 0)

0 = 未检测到启动位

bit 2 R/W：读 /写位信息 (仅用于 I

2C 模式)

该位用来记录在最后一次地址匹配后接收到的读/写信息。 从本机地址与接收地址匹配开始， 到

下一个启动位、停止位或无应答位 （ACK）时，该位有效。

1 = 读

0 = 写

bit 1 UA：地址更新 ( 仅用于10 位 I

2C 模式)

1 =需要更新SSPADD寄存器中的地址

0 = 地址不需要更新

bit 0 BF：缓冲区满状态位

接收时 (SPI 和 I

2C模式 )

1 = 接收完成， SSPBUF 满

0 = 接收未完成， SSPBUF空

发送时 (I

2C 模式时)

1 = 发送正在进行， SSPBUF 满

0 = 发送已经完成， SSPBUF 空

图注：

R = 可读位 W =

可写位

U = 未用位，读为0- n = 上电复位时的值

寄存器 16-2： SSPCON: 同步串行口控制寄存器

R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0

WCOL SSPOV SSPEN CKP SSPM3 SSPM2 SSPM1 SSPM0

bit 7 bit 0

bit 7 WCOL：写冲突检测位

1 = 正在发送前一个数据时，又有数据写入 SSPB寄存器

(该位必须用软件清零 )

0 = 表示未发生冲突

bit 6 SSPOV: 接收溢出标志位

在 SPI 模式下：

1 = SSPBUF 寄存器中仍保持前一个数据时又收到新的数据。 在溢出时，SSPSR 中的数据会丢

失。溢出只会发生在从动模式下。即使只是发送数据，用户也必须读 SSPBUF，以避免产

生溢出。 在主控模式下，溢出位不会被置“1”，因为每次接收或发送新数据，都要通过写

SSPBUF来启动。

0 = 没有溢出

在 I

2C 模式下：

1 = 表示 SSPBUF中仍保持前一个数据时又收到新的数据。

在发送方式下SSPOV位无效，在 SPI、 I

2C模式下，该位都必须用软件清零。

0 = 没有溢出

bit 5 SSPEN: 同步串行口的使能位

在 SPI 和I

2C 两种模式下，当该位为 1而使能时，应正确配置相应引脚的输入输出方向。

在 SPI 模式下：

1 = 使能串行口，并定义 SCK、SDO、SDI 和 SS 引脚为串行口引脚

0 = 禁止串行口，并定义 SCK、SDO、SDI 和 SS 引脚为一般 I/O 端口引脚

在 I

2C 模式下：

1 = 使能串行口，并定义 SDA 和 SCL引脚为串行口引脚

0 = 禁止串行口，并定义 SDA 和 SCL引脚为一般 I/O 端口引脚

bit 4 CKP: 时钟极性选择：

在 SPI模式下：

1 = 空闲状态时，时钟为高电平

0 = 空闲状态时，时钟为低电平

在 I

2C 模式下：

SCK 释放控制

1 = 使能时钟

0 = 保持时钟线为低电平 (用于保证数据的建立时间 )

bit 3:0 SSPM3:SSPM0: 同步串行口的工作模式选择位

0000 = SPI 主控模式，时钟= FOSC/4

0001 = SPI 主控模式，时钟= FOSC/16

0010 = SPI 主控模式 ,时钟= FOSC/64

0011 = SPI 主控模式 , 时钟 = TMR2 输出/2

0100 = SPI 从动模式 , 时钟 = SCK 引脚。使能 SS 引脚控制。

0101 = SPI 从动模式 , 时钟 = SCK 引脚。禁止 SS 引脚控制。 SS 可用作I/O引脚。

0110 = I

2C 7 位地址的从动模式

0111 = I

2C 10 位地址的从动模式

1000 =保留

1001 = 保留

1010 = 保留

1011 = I

2C 固件控制的主控模式 (从动模式空闲)

1100 = 保留

1101 = 保留

1110 = I

2C 固件控制的多主机模式

7位地址，允许启动位和停止位中断功能

1111 = I

2C 固件控制的主控模式

10位地址，允许启动位和停止位中断功能

寄存器 16-2： SSPCON: 同步串行口控制寄存器 （续）

图注：

R = 可读位 W = 可写位

U = 未用位 , 读为 0- n = 上电复位时的值

16.3 SPI

TM 模式

SPI模式允许同步发送或接收 8位数据，一般用以下三个

引脚来完成通信：

? 串行数据输出 (SDO)

? 串行数据输入 (SDI)

? 串行时钟 (SCK)

当在从动模式下工作时，可能还需要第 4个引脚：

? 从动选择 (SS)

16.3.1 操作

初始化SPI时，必须通过设置SSPCON寄存器中的相应控制位 (SSPCON)来指定以下各项：

? 主控模式 (SCK 作为时钟输出 )

? 从动模式 (SCK 作为时钟输入 )

? 时钟极性 (选择在SCK 的上升沿还是下降沿输出/ 输入数据)

? 时钟速率( 仅用于主控模式)

? 从动选择 (仅用于从动模式)

图 16-1 给出了工作在 SPI模式下SSP模块的方框

SSP 模块由一个发送 / 接收移位寄存器 (SSPSR) 和一个缓冲寄存器 (SSPBUF)组成。 SSPSR

用于器件输入和输出数据的移位，最高有效位在前。 在新的数据接收完毕前，SSPBUF保存写入

SSPSR的数据。一旦8 位新数据接收完毕，该数据被送入 SSPBUF寄存器。同时缓冲区满标志

位 BF (SSPSTAT ) 和中断标志位 SSPIF 置 1。这种双重缓冲接收方式，允许接收的数据被

CPU读取之前，开始接收下一个数据。 在数据发送/接收期间， 任何试图写SSPBUF 寄存器的操

作都无效，会将冲突检测位WCOL (SSPCON) 置 1。此时用户必须用软件将 WCOL位清零，

否则无法判别下一次对SSPBUF的写操作是否成功。当应用软件要接收一个有效数据时，应该在

下一个要传送的数据写入SSPBUF之前，将 SSPBUF中的前一个数据读出。 缓冲器满标志位 BF

(SSPSTAT) 用于表示何时把接收到的数据送入 SSPBUF 寄存器 （传输完成） 。当 SSPBUF

中的数据被读出后，BF 位即被清零。如果 SPI 仅仅作为一个发送器，则不必理会接收的数据。

通常可用SSP 中断来判断发送或接收是否完成。 如果数据有效，可读出 SSPBUF 中的数据并/

或对 SSPBUF (SSPSR) 进行写操作。如果不使用中断来处理数据的收发，用软件查询方法同样

可确保不会发生写冲突。 例 16-1举例说明了在数据发送时如何写SPBUF， 阴影部分的指令仅在

需要接收数据时才使用 (而某些 SPI应用只发送数据）。

例 16-1：对SSPBUF (SSPSR) 寄存器的写操作

SSPSR 寄存器不能直接读写， 只能通过对SSPBUF寄存器寻址来访问。 SSP模块的状态寄存器

SSPSTAT可用来指示各种状态条件。

BCF STATUS, RP1 ;Specify Bank1

BSF STATUS, RP0 ;

LOOP BTFSS SSPSTAT, BF ;Has data been received (transmit complete)?

GOTO LOOP ;No

BCF STATUS, RP0 ;Specify Bank0

MOVF SSPBUF, W ;W reg = contents of SSPBUF

MOVWF RXDATA ;Save in user RAM, if data is meaningful

MOVF TXDATA, W ;W reg = contents of TXDATA

MOVWF SSPBUF ;New data to xmit

16.3.2 使能 SPI

TM 的 I/O 口

要使能SSP 串行口， SSP使能位 SSPEN (SSPCON) 必须被置1。 要复位

或重新配置 SPI模

式，先将 SSPEN 位清零，对 SSPCON 重新初始化，然后把 SSPEN 位置 1。这将设定 SDI、

SDO、SCK 和 SS 引脚为SSP串行口引脚。要使这些引脚用作串行口功能，还必须通过TRIS 寄

存器正确设置这些引脚的方向，即：

?SDI定义成输入

?SDO定义成输出

? 主控模式时，SCK 定义成输出

? 从动模式时，SCK 定义成输入

?SS定义成输入

对于不需要的串行口引脚，可以通过把相应的数据方向寄存器（TRIS）设置为上述的相反值而

另作它用。例如在主控模式下，如果只发送数据（如发送到显示驱动器） ，那么通过将SDI 和 SS

引脚的TRIS方向位清零，就可以把这两个引脚作为通用的输出口使用。

16.3.3 典型连接

图 16-2给出两个单片机之间的典型连接。主控制器 (处理器1)通过发送SCK信号来启动数据传

输。根据程序设定的时钟边沿，分别位于两个处理器里的移位寄存器中的数据同时被移出，并在

相反的时钟边沿被锁存。两个处理器的时钟极性（CKP) 必须编程设定为相同，这样两个处理器

就可以同时收发数据。至于数据是否有意义（或是无效“哑”数据）则取决于应用软件，这就导

致以下三种数据发送方式：

? 主控制器发送数据 — 从控制器发送无效数据（“哑”数据） 。

? 主控制器发送数据 — 从控制器发送数据

? 主控制器发送无效数据— 从控制器发送数据

16.3.4 主控模式的操作

因为主控制器控制着 SCK 信号，所以它可以在任何时候启动数据传输，同时主控制器通过软件

协议来决定从控制器 (处理器 2)何时要传送数据。

在主控模式下，数据一旦写入 SSPBUF 就开始发送或接收。如果 SPI 仅作为接收器，则可以禁

止SDO 输出 ( 将其设置为输入端口)。SSPSR 寄存器按设置的时钟速率，对 SDI引脚上的信号

进行连续地移位输入。每接收完一个字节，都把其送入 SSPBUF 寄存器，就象普通的接收字节

一样（相应的中断和状态位置 1） 。这在“线路主动监控”方式的接收器应用中可能是很有用的。

时钟极性可通过对SSPCON寄存器的CKP 位(SSPCON)编程来设定。图 16-3 是主控模式

下 SPI 通信的时序图，最高位首先发送。在主控模式下， SPI 时钟速率（位速率）可由用户编

程设定为下面几种方式之一：

?FOSC/4 (或 TCY)

?FOSC/16 (或 4 ? TCY)

?FOSC/64 (或 16 ? TCY)

? 定时器2 输出速率 /2

最大数据通信速率是5 Mbps（当晶振为 20 MHz时）。

16.3.5 从动模式的操作

在从动模式下，当SCK 引脚上出现外部时钟脉冲时，发送/ 接收数据。当最后一位数据锁存后，

中断标志位SSPIF置“1”。

时钟极性通过对SSPCON寄存器的CKP 位 (SSPCON)编程来设定。图 16-4 是SPI通信的

时序图，最高

位先被发送。 在从动模式下，外部时钟必须满足最短高电平和低电平的脉宽要求。

在休眠状态下，从控制器仍可发送和接收数据，如果允许中断，还可唤醒单片机。

16.3.6 从动选择模式

SS 引脚还可用于同步从动模式。 要将 SPI 设置成同步从动模式，SPI 必须工作在从动模式

（SSPCON = 04h） ，并将 SS 引脚的 TRIS 位置位。当 SS 引脚为低电平时，允许数据的

发送和接收， 同时SDO 引脚被驱动为高电平或低电平。 当 SS 引脚变为高电平时， 即使是在数

据的发送过程中， SDO引脚也不再被驱动，而是变成高阻悬浮状态。当 SS 引脚再次变成低电平

时，如果此前没有重新设置 SPI 的工作模式，则数据将接着上次变为高电平时的中断点继续发

送。为清零位计数器，必须先禁止然后再重新使能基本 SSP 模块。根据应用的需要，可在 SDO

引脚上外接上拉或下拉电阻。

将 SDO 引脚和 SDI 引脚相连，可以仿真二线制通信。 当 SPI 作为接收器时，可将 SDO 引脚定

义为输入， 这样就禁止SDO引脚发送数据。而SDI总是定义为输入， 因为它不会引起总线冲突。

16.3.7 休眠状态下的操作

在主控模式下，此时所有模块的时钟都停止了，在器件被唤醒前，发送 / 接收也处于停滞状态。

在器件恢复正常工作状态后，模块将继续数据的发送/ 接收。

在从动模式下， SPI 发送 / 接收移位寄存器与器件异步工作，所以在休眠状态时，数据仍可被移

入 SPI 发送 /接收移位寄存器。当接收完8 位数据后，SSP 中断标志位将置1，如果此时该中断

是使能的，将唤醒器件。

16.3.8 复位的影响

复位会禁止SSP 模块并停止当前的数据传输。

表 16-1：和SPI

TM 操作有关的寄存器

寄存器名 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0

上电复位、

欠压复位时

的值

其它复位时

的值

INTCON GIE PEIE T0IE INTE RBIE(2)

T0IF INTF RBIF(2)

0000 000x 0000 000u

PIR SSPIF

(1)

00

PIE SSPIE

(1)

00

SSPBUF 同步串行口的接收缓冲器 /发送寄存器 xxxx xxxx uuuu uuuu

SSPCON WCOL SSPOV SSPEN CKP SSPM3 SSPM2 SSPM1 SSPM0 0000 0000 0000 0000

SSPSTAT — — D/A P S R/W UA BF --00 0000 --00 0000

其中： x = 未知，u =不变， - =未用，读为 0。

阴影部分在SPI模式下的 SSP中未用。

注 1：该位的位置和器件的具体型号有关。

2：这些位也可称为GPIE 和 GPIF。

16.4 SSP 模块的 I

2CTM 操作

SSP 模块工作在 I

2C 模式时，除了不支持全局呼叫外，可以完成所有的从动模式功能，并且硬件

上提供启动位和停止位中断，以便软件实现主控功能。 SSP 模块实现了标准模式规范，并支持对

7 位和 10位地址的寻址。附录 A 给出了 I

2C总线规范的概述。

数据传输使用两个

引脚：一个是作为时钟线的 SCL 引脚，另一个是作为数据线的SDA引脚。用

户应通过 TRIC 寄存器把这些引脚设置成输入。将 SSP 使能位 SSPEN （SSPCON）置位，

可使能SSP 模块功能。

当SCL 和 SDA 引脚为输入时，引脚上有窄脉冲（毛刺）滤波器，该滤波器可以工作在 100 KHz

和 400 KHz 两种模式下。在 100 KHz 模式下， 当这些引脚作为输出时，可对引脚进行压摆率控

制，此控制和器件频率无关。

SSP 模块有 5 个寄存器用于 I

2C 操作，它们是：

? SSP 控制寄存器 (SSPCON)

? SSP 状态寄存器 (SSPSTAT)

? 串行接收/ 发送缓冲器 (SSPBUF)

? SSP 移位寄存器 (SSPSR) - 不可直接访问

? SSP 地址寄存器 (SSPADD)

SSPCON 寄存器用于控制 I

2C的工作模式。可通过设置四个模式选择位 (SSPCON)来选

择以下几种 I

2C 模式：

?I

2C 从动模式(7 位地址 )

?I

2C 从动模式 (10 位地址)

?I

2C 固件控制的多主机模式， 7位地址 （允许启动位和停止位中断）

?I

2C 固件控制的多主机模式， 10位地址 （允许启动位和停止位中断 )

?I

2C 固件控制的主控模式，从动模式空闲

在选择 I

2C工作模式前，通过置位相应的 TRIS 位，将 SCL 和SDA 引脚定义为输入。然后选择

I

2C工作模式，通过将SSPEN 位置1，使能SCL和 SDA引脚分别作为 I

2C模式的时钟线和数据线。

SSPSTAT 寄存器提供数据传输的状态，其中包括启动位和停止位的检测、确定接收的字节是数

据还是地址、下一个字节是否已完成 10 位地址的传送，以及是数据传输是读操作还是写操作。

SSPSTAT 是一个只读寄存器。

SSPBUF 寄存器存放要读 / 写的传输数据， SSPSR 寄存器将数据移入或移出器件。接收时，

SSPBUF 和 SSPSR 构成了一个双重缓冲接收器，允许在前一个数据读出前即可接收下一个数

据。 当接收完字节后，将其送入 SSPBUF 寄存器，同时置位中断请求标志位 SSPIF。如果在

SSPBUF 寄存器中的前一个数据被读走前，又接收到一个新数据， 就会发生接收器溢出，

SSPOV 位 (SSPCON)将置 1。

SSPADD寄存器用于保存从机地址。 在 10 位地址模式时，用户需要写入地址的高字节 (1111 0

A9 A8 0)。 在高字节地址匹配后，再写入地址的低字节 (A7:A0)。

16.4.1 从动模式

在从动模式下，SCL 和 SDA 引脚必须设置为输入 ( 相应的TRIS 位置 1)。在需要时（如在从动

发送器情况下） ， SSP模块会将输入状态改变为输出状态输出数据。

当地址匹配时或在地址匹配后传送的数据被接收时，硬件会自动产生一个应答 (ACK) 脉冲，并把

在SSPSR 中接收到的数据装入SSPBUF 缓冲区。

满足下列条件之一，SSP 模块不会产生应答脉冲 ACK：

a) 在传送的数据被接收之前，缓冲区满标志位 BF (SS

PSTAT) 已被置为1。

b) 在传送的数据被接收之前，溢出标志位 SSPOV (SSPCON)已被置为 1

此时， 移位寄存器 SSPSR 的值不会装入缓冲区SSPBUF中， 但是中断标志位 SSPIF和 SSPOV

位仍会置1。 表 16-2 列出了在给定 BF 和 SSPOV 位状态时，数据的接收情况。阴影部分表示用

户软件没有对溢出状态进行适当清零的情况。标志位 BF 是通过读取 SSPBUF 进行清零的，而

SSPOV 位必须通过软件来清零。

SCL 时钟输入的高电平和低电平必须满足最小脉宽的要求才能正常工作。关于I

2C 规范所规定的

高低电平脉宽以及对SSP 模块的具体要求，请参见“电气规范”一章参数 100 和 101。

16.4.1.1 寻址

一旦 SSP 模块被使能，它就等待 START（启动）信号出现。在启动信号出现后，8 位数据被移

入 SSPSR 寄存器。所有移入的位都在时钟线 SCL 的上升沿采样。在 SCL 时钟的第 8 个脉冲下

降沿，SSPSR 的值与地址寄存器 SSPADD 的值作比较，如果地址匹配， BF 和SSPOV 位

就被清零，并完成下列操作：

a) 在第8 个 SCL 脉冲的下降沿把 SSPSR寄存器的值装入 SSPBUF寄存器。

b) 缓冲器满标志位 BF 在第8 个SCL 脉冲的下降沿被置 1。

c) 产生ACK 脉冲。

d) 在第9个SCL脉冲的下降沿，SSP中断标志位SSPIF置1 (如果允许中断， 则产生中断）。

在 10 位地址模式时，从动器件需要接收两个地址字节。第一个地址字节的高 5 位指定这是否是

一个10位地址。 R/W 位 (SSPSTAT)必须指定为写操作，这样从动器件就会接收第二个地址

字节。对于10 位地址，高字节应该是 ‘1111 0 A9 A8 0’，其中 A9 和 A8 是10 位地址的两个

最高位。 10位地址的工作步骤如下，其中 7- 9 步是针对从动发送器而言的：

1. 接收地址的第一个 (高) 字节 (SSPIF、 BF和 UA (SSPSTAT)位被置 1)。

2. 用地址的第二个字节 （10位地址的低8位）更新SSPADD寄存器 (对 UA 位清零同时释放

SCL 时钟线)。

3. 读SSPBUF寄存器 ( BF位被清零 )并清零中断标志位 SSPIF。

4. 接收地址第二个字节 (SSPIF、 BF和 UA被置 1)。

5. 用地址的高字节更新 SSPADD 寄存器，这将使 UA位清零并释放 SCL 时钟线。

6. 读 SSPBUF寄存器 (BF位清零) 并清零中断标志位SSPIF。

7. 接收再次出现的启动（START）信号。

8. 接收地址的第一 个(高 ) 字节 (SSPIF和 BF位被置1)。

9. 读SSPBUF寄存器 (BF位清零) 并清零中断标志位SSPIF。

注： 10 位地址模式下，在重复启动（RESTART）条件（第 7 步）出现后，用户只需要

匹配开始的7 位地址，不需要更新 SSPADD 寄存器以匹配另一半地址。

表 16-2： 传输接收数据字节的情况

数据接收时的状态位

SSPSR → SSPBUF

产生 ACK

脉冲

置位 SSPIF位

（如允许中断，则产生

SSP

中断） BF SSPOV

00 是是是

10 否否是

11 否否是

0 1 是 否 是

注：阴影部分表示用户软件没有正确清除溢出条件时的情况。

16.4.1.2 接收

当地址字节的 R/W 位是零且地址匹配时， SSPSTAT 寄存器中的 R/W 位被清零，同时把接收的

地址装入缓冲器 SSPBUF。

当发生地址字节接收溢出时，则不会产生应答信号 (ACK)。溢出条件是指 BF 位 (SSPSTAT)

置1 或 SSPOV 位(SSPCON)置 1。

每个数据传输字节都会产生一个SSP 中断。SSPIF标志位必须用软件清零， 状态寄存器SSPSTAT

用于确定字节的状态。

16.4.1.3 发送

当输入地址字节的 R/W 位置 1 且地址匹配时，状态寄存器 SSPSTAT 的 R/W 位被置 1。 接收到

的地址被装入缓冲器 SSPBUF。应答信号 ACK 在 SCL 的第 9 个脉冲时发送，同时 SCL 引脚保

持低电平。发送的数据必须送入 SSPBUF缓冲器，同时也送入 SSPSR寄存器。然后通过把CKP

位（SSPCON）置 1，使能 SCL引脚。主控器件必须监视 SCL 引脚脉冲信号。 从动器件可

以通过延长 SCL 时钟的低电平，而使主控器件处于数据等待状态。 8 位数据在 SCL 时钟的下降

沿被移位输出。这可确保在SCL 为高电平期间 SDA信号是有效的 (如图 16-9)。

每个数据发送字节都会产生一个 SSP 中断， SSPIF 标志位必须通过软件清零，状态寄存器

SSPSTAT用于确定字节传输的状态。 SSPIF标志位是在第 9 个脉冲下降沿被置1。

作为从动发送器，在第 9个 SCL 时钟脉冲的上升沿锁存从主控接收器发出的 ACK 信号。若SDA

线为高电平（无 ACK 应答信号)，那么表示数据传输已完成。当无ACK 应答被从动器件锁存时，

从动逻辑被复位，并再监测下一个 START信号的发生。如果 SDA 线是低电平（有ACK应答信

号） ，发送数据应装入 SSPBUF 缓冲器，并装入 SSPSR 寄存器，然后将 CKP 置 1，使能 SCL

（即释放 SCL）。

16.4.1.4 时钟仲裁

时钟仲裁是指在 SCL 引脚上抑制主控器件发送下一个时钟脉冲。当 CPU 需要响应 SSP 中断时

(SSPIF 位置 1， CKP 位清零 )，处在 I

2C 从动模式的SSP 模块将保持SCL 引脚为低电平。 从动

器件需要将要发送的数据写入SSPBUF寄存器，然后将 CKP 位置 1，以允许主控器件发出所需

的时钟信号。

16.4.2 主控模式（固件）

主控模式是通过检测启动（START） 和停止（ STOP）条件产生中断来工作的。 STOP (P) 和

START (S) 位在复位或禁止 SSP模块时被清零。当 P位被置 1， 或 P位和 S位都清零而总线是

空闲时，可以获得对 I

2C总线的控制权。

在主控模式下，SCL 和 SDA 线是通过改变相应的 TRIS方向控制位来控制的。 不管PORT寄存

器中的值是什么，其输出电平总是为低电平。所以在发送数据时， 发送1 时必须把 TRIS的相应

位置 1 ( 设为输入 )，发送 0 时把该位清零（设为输出）。对于 SCL 线，可采用同样的方法对相

应的TRIS位进行控制。

下列事件会引起中断标志位 SSPIF置 1 ( 如果允许中断，便产生中断)：

? 启动条件（START）

? 停止条件（STOP）

? 数据字节的发送/ 接收

在从动模式空闲状态 (SSPM3:SSPM0 = 1011) 或从动模式有效状态 (SSPM3:SSP0 = 1110 或

1111)，都可以运行主控模式。当从动模式有效时，需要用软件来判断中断源。

16.4.3 多主控模式（固件）

在多主机模式下，利用检测启动条件（START）和停止条件（STOP）产生中断的功能，可以判

断总线何时空闲。 在复位或禁止SSP模块时， 停止位 (P) 和启动位 (S) 位清零。 当停止位 P位置

1 或P 位和S 位都为零而总线是空闲时，可以对 I

2C 总线进行控制操作。当总线处于忙状态且允

许SSP 中断时，一旦检测到停止条件便产生中断。

在多主机模式中， SDA线必须一直被检测以判断信号电平是否是所期望的输出电平。 如果期望高

电平输出，但检测的是低电平，器件就需要释放 SDA 和 SCL线 (把TRIS的相应位置 1 )。有两

种情况可能会丢失对总线的控制：

? 地址传输

? 数据传输

当允许从动模式时，从动器件将连续接收。如果在地址传输阶段失去总线控制机会，器件仍可被

其它主机寻址，若被其它主机寻址，将产生应答信号 ACK 脉冲。如果在数据传输期间失去总线

控制机会，则器件需要在以后重新传输数据。

16.4.4 休眠操作

在休眠模式下， I

2C模块能够接收地址或数据。并且地址匹配或字节传输完成后，如果允许 SSP

中断，将唤醒处理器。

16.4.5 复位的影响

复位会禁止SSP 模块并停止当前的传输。

表 16-3：与I

2CTM 操作有关的寄存器

寄存器名 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0

上电复位和

欠压复位时

的值

所有其

它复位时

的值

INTCON GIE PEIE T0IE INTE RBIE(2)

T0IF INTF RBIF(2)

0000 000x 0000 000u

PIR SSPIF

(1)

00

PIE SSPIE

(1)

00

SSPBUF 同步串行口的接收缓冲器 /发送寄存器 xxxx xxxx uuuu uuuu

SSPADD 同步串行口 (I

2C 模式)的地址寄存器 0000 0000 0000 0000

SSPCON WCOL SSPOV SSPEN CKP SSPM3 SSPM2 SSPM1 SSPM0 0000 0000 0000 0000

SSPSTAT — —D/A PSR/W UA BF --00 0000 --00 0000

其中： x = 未知， u = 不变， - =未用，读作 0。

阴影部分在 I

2C 模式下未用。

注 1：这些位的位置和器件的具体型号有关。

2：这些位也可称为 GPIE 和 GPIF。

16.5 初始化

例 16-2： SPI

TM 主控模式的初始化

16.5.1 SSP 模块 / 基本 SSP 模块的兼容性

与基本SSP 模块相比，SSP模块的 SSPSTAT寄存器还另外包含两个控制位，它们是：

?SMP，SPI输入数据的采样相位

?CKE，SPI 时

钟沿选择位

为了使SSP模块与基本 SSP模块的SPI通信模式相兼容，这些位必须合理设置。 如果不按表 16-4

进行设置，可能会发生 SPI通信错误。如果 SSP模块的配置与表 16-4 中所列不同，则基本 SSP

模块不能用于实现SPI模式。可以通过软件实现该模式。

表 16-4： 保持兼容的位状态设置

CLRF STATUS ; Bank 0

CLRF SSPSTAT ; Clear status bits

MOVLW 0x31 ; Set up SPI port, Master mode, CLK/16,

MOVWF SSPCON ; Data xmit on rising edge

; Data sampled in middle

BSF STATUS, RP0 ; Bank 1

BSF PIE1, SSPIE ; Enable SSP interrupt

BCF STATUS, RP0 ; Bank 0

BSF INTCON, GIE ; Enable, enabled interrupts

MOVLW DataByte ; Data to be Transmitted

; Could move data from RAM location

MOVWF SSPBUF ; Start Transmission

基本 SSP 模块 SSP 模块

CKP CKP CKE SMP

1 100

0 000

16.6 设计技巧

问1： 在SPI 模式下，为什么无法和 SPI

TM 器件通信？

答 1：

确保你使用了该器件的正确 SPI 模式。该SPI支持 4种 SPI 模式中的两种，所以要确保你使用的

SPI器件与这两种模式之一兼容。 检查时钟的极性和相位。

如果你所使用的器件与这两种模式都不兼容，请选择使用 Microchip 具有SSP 模块的器件。

问 2： 使用 I

2C 模式时 ,为什么主控模式无法工作？

答2：

SSP 模块不支持硬件完全自动实现的主控模式，请参看应用笔记 AN578 介绍的如何用软件实现

SSP 模块的主控模式。如果你需要硬件完全自动实现的I

2C主控模式，请通过 Microchip 产品目

录卡，查阅具有主控SSP 模块的器件。

问 3： 使用 I

2C模式时， 将数据写入 SSPBUF 寄存器， 但数据并未发送，为什么？

答3:

确保CKP 位置1，以释放 I

2C 时钟。

注： 在该手册印制时，只有某些高档器件(PIC17CXXX 和PIC18F/CXXX)具有完全实现

的I

2C主控模式。