ＬＴＣ６８０３的ＳＰＩ通信

采集系統(tǒng)的單體電池的電壓，是通過 ＬＴＣ６８０３采集的。ＬＴＣ６８０３與 ＭＣ９Ｓ１２Ｃ３２之間是 通 過 ＳＰＩ進行通 信 的。為 了 實 現(xiàn) ＳＰＩ通 信，首 先 要 弄 清 楚ＬＴＣ６８０３的讀寫時序。ＬＴＣ６８０３的讀、寫時序如圖３和圖４所示。

由讀寫時序可見，每個 字 節(jié)發(fā) 送 時 都是高 位 先發(fā)送。寫時 序 時，ＳＤＩ引腳的邏輯狀態(tài)在 ＳＣＫＩ的上升沿被所 存。讀 數(shù) 據(jù) 時，在 ＳＣＫＩ的 上 升 沿 被 所存。讀時序中，在ＳＣＫｌ的上升沿 ＳＤＯ 引腳的邏輯狀態(tài) 是 有 效 的，另外需要注意的是，ＬＴＣ６８０３的 是時鐘相位和極性要求：ＬＴＣ６８０３的 ＳＰＩ的接口被配置為工作在 ＣＰＨＡ＝Ｉ和 ＣＰＯＬ＝Ｉ的模式下。

本文中兩片ＬＴＣ６８０３串聯(lián)方式連接，故在由單片 機 往 ＬＴＣ６８０３ 發(fā) 送 命 令 時，是 先 發(fā) 送 高 位ＬＴＣ６８０３的 命 令 數(shù) 據(jù)，再 發(fā) 送 低 位 ＬＴＣ６８０３的 命令數(shù) 據(jù)；ＬＴＣ６８０３往 單 片 機 時，單片機先接受的是低位 ＬＴＣ６８０３的 數(shù) 據(jù)，而 后 是 高 位 ６８０３ 的 數(shù) 據(jù)。根據(jù) ＬＴＣ６８０３ 的 ＳＰＩ的 通 訊 方 式，本 文 以 兩 片ＬＴＣ６８０３ 菊花鏈式連接為例，可 以 寫 出ＭＣ９Ｓ１２Ｃ３２的ＳＰｌ初始 化、收發(fā) 程 序；向 ＬＴＣ６８０３寫配置或 者 命 令；從 ＬＴＣ６８０３ 中讀取寄存器值的程序。

（１）ＭＣ９Ｓ１２Ｃ３２的ＳＰＩ初始化、收發(fā)程序

ＭＣ９Ｓ１２Ｃ３２的ＳＰＩ模 塊 的 ＳＳ可 設 為 普 通ＩＯ口 功 能。 本文中采用其余通用 ＩＯ 口，實 現(xiàn)ＬＴＣ６８０３的 ＣＳＢＩ引腳的拉高和拉低。

ｖｏｉｄＳＰＩ＿Ｉｎｉｔ（ｖｏｉｄ）

｛ＣＳ＿ｄｉｒ＝１；　 ∥通用片選引腳為輸出引腳

ＳＰＩＣＲ１＝０ｘ５ｃ；　∥主機模式；高位起始傳送

ＳＰＩＣＲ２＝０ｘ００；　∥主模式故障模式使能禁止

ＳＰＩＢＲ＝０ｘ０２；　∥總線８Ｍ，將ＳＰＩ時鐘分頻

至１ＭＨｚ

｝

ｖｏｉｄＳＰＩ＿Ｓｅｎｄ（ｕｎｓｉｇｎｅｄｃｈａｒｓｅｎｄｄａｔａ）

｛ｕｎｓｉｇｎｅｄｃｈａｒｔｅｍｐ＿ｓｐｉ；

ｗｈｉｌｅ（?。樱校桑樱遥撸樱校裕牛疲?；　 ∥等 待 數(shù) 據(jù) 寄 存

器空

ＳＰＩＤＲ＝ｓｅｎｄｄａｔａ；∥將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寄存器

ｗｈｉｌｅ（?。樱校桑樱遥撸樱校桑疲弧蔚却龜?shù)據(jù)發(fā)送完成

ｔｅｍｐ＿ｓｐｉ＝ＳＰＩＤＲ；　 ∥清空標志

｝

ｕｎｓｉｇｎｅｄｃｈａｒＳＰＩ＿Ｒｅｃｅｉｖｅ（ｖｏｉｄ）

｛ｕｎｓｉｇｎｅｄｃｈａｒｒｅｃｅｉｖｅ＿ｄａｔａ；

ｗｈｉｌｅ（！ＳＰＩＳＲ＿ＳＰＩＦ）；　 ∥等待接收完成

ｒｅｃｅｉｖｅ＿ｄａｔａ＝ＳＰＩＤＲ；　 ∥讀取數(shù)據(jù)寄存器

ｒｅｔｕｒｎ（ｒｅｃｅｉｖｅ＿ｄａｔａ）；

｝

（２）向 ＬＴＣ６８０３寫命令

向ＬＴＣ６８０３中寫數(shù)據(jù)，需先發(fā)送相應的寄存器命令 和 ＰＥＣ 碼，經(jīng) 校驗 無誤 后，再寫 入數(shù)據(jù)。６８０３采用菊花鏈式連接時，先寫入的數(shù)據(jù)為頂端６８０３的數(shù)據(jù)，然后是中間的６８０３的數(shù)據(jù)，最后是底端６８０３的數(shù)據(jù)。以６８０３初始化程序為例，編寫程序如下：

ｖｏｉｄＬＴＣ６８０３＿Ｉｎｉｔ（ｖｏｉｄ）

｛ｕｎｓｉｇｎｅｄｃｈａｒｉ；

ｕｎｓｉｇｎｅｄｃｈａｒｔｏｐ＿ｃｆｇ［７］＝｛｝；

ｕｎｓｉｇｎｅｄｃｈａｒｂｏｔｔｏｍ＿ｃｆｇ［７］＝｛｝；

ＣＳ＝Ｏ；　∥拉低片選，啟動寫入數(shù)據(jù)

ＳＰＩ＿Ｓｅｎｄ（０ｘ０１）；ＳＰＩ＿Ｓｅｎｄ（０ｘ０１）；　 ∥ 發(fā) 送

寫入寄存器命令和 ＰＥＣ碼

ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜７；ｉ＋＋）ＳＰＩ＿Ｓｅｎｄ（ｔｏｐ＿ｃｆｇ［ｉ］）；

ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜７；ｉ＋ ＋）ＳＰｌ＿Ｓｅｎｄ（ｂｏｔｔｏｍ＿ｃｆｇ

［ｉ］）；

ＣＳ＝１；　∥拉高片選，鎖存所寫數(shù)據(jù)

｝

（３）從 ＬＴＣ６８０３讀取數(shù)據(jù)

從ＬＴＣ６８０３中讀取數(shù)據(jù)，也需先發(fā)送相應的讀取寄存器命令和 ＰＥＣ 碼，經(jīng) 校驗 無 誤 后，再 讀 取 數(shù)據(jù)。６８０３采用菊花鏈式連接時，先 讀 取 的 是 底 端６８０３的數(shù)據(jù)，然后是中間６８０３的數(shù)據(jù)，最后是頂端６８０３的數(shù)據(jù)。ＬＴＣ６８０３在 每 讀 ?。弊?節(jié) 的 數(shù) 據(jù) 之前，需由發(fā)送８位 空 字 節(jié) 啟 動 ＳＰＩ傳 送 功 能。以 讀取６８０３的配置寄存器值為例，編寫程序如下：

ｖｏｉｄＬＴＣ６８０３＿Ｒｅａｄ（ｖｏｉｄ）

｛ｕｎｓｉｇｎｅｄｉ；

ＣＳ＝０；

ＳＰＩ＿Ｓｅｎｄ（０ｘ０２）；ＳＰｌ＿Ｓｅｎｄ（０ｘｃｅ）；∥發(fā)送讀取

寄存器命令和 ＰＥＣ碼

ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜７；ｉ＋＋）

｛ｗｈｉｌｅ（?。樱校桑撸樱校裕牛疲?；ＳＰＩＤＲ＝０ｘ００；　∥寫

入空字節(jié)，啟動ＳＰＩ傳送

ｂｏｔｔｏｍ＿ｃｆｇ［ｉ］＝ＳＰＩ＿Ｒｅｃｅｉｖｅ（）；｝

……

ＣＳ＝ｌ；

｝

ＭＣ９Ｓ１２Ｃ３２主要調(diào)用以上幾 個基本的函數(shù)，實現(xiàn)對 ＬＴＣ６８０３的一系列 的 讀寫控制。采 集 系 統(tǒng)的整體流程圖如圖５所示。首先，對系統(tǒng)時鐘、ＳＰＩ、ＣＡＮ、定時器等初始化；循環(huán)從讀取２４只單體電池電壓開始，到 最 終 通 過 ＣＡＮ 總線將單體電壓數(shù)據(jù)上傳至上級控制 器，時序 由 定 時 器控 制。單體 電 池電壓測量程序流程圖如圖５所示。

圖６是一組電池組通過下位機 ＬＴＣ６８０３采 集的單體電壓值與用萬用表測量值的比較，可以 看 出下位機的單體電池電壓采集精度達到要求。

為了節(jié)約電源，本采集 系 統(tǒng)還 設 計 了采集 系 統(tǒng)休眠的功能。當整車 在長時 間靜置時，由上級控 制器通過 ＣＡＮ 廣播方式，做出采集系統(tǒng)休眠的命令：通過ＳＰＩ可先將ＬＴＣ６８０３配置為低電流方式，然后禁止 ＭＣ９Ｓ１２Ｃ３２的ＳＰＩ功能；甚至可禁止 ＣＡＮ 發(fā)送功能，只使能 ＣＡＮ 接收中斷功能。

本文 采 用 ＭＣ９Ｓ１２Ｃ３２ 和 ＬＴＣ６８０３ 設 計 鋰 離子單體電池采集 系 統(tǒng)。該系 統(tǒng)能采集２４只串 聯(lián)動力電池的電 壓，并 通 過 高 速 的 ＣＡＮ 總 線 與 上 級 控制系統(tǒng)通信。經(jīng)過實 際測試，該 系統(tǒng)的 電壓采集精度在＋３ｍＶ。該系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，與其他的控制系統(tǒng)集成后，已經(jīng)試驗裝車，實現(xiàn)預計功能。