SPI/SSI接口注意事项，以KTH7816绝对角度传感器为例

时间： 2023-10-26 来源：昆泰芯微电子知乎

技术问答

KTH7816是一种用于测量绝对角度位置的传感器，通过SPI接口与微控制器等外围设备通信。这份技术说明文档旨在解释SPI接口与KTH7816绝对角度传感器的通信原理和参数设置方法。

SPI接口与KTH7816

KTH7816产品的SPI接口是一种强大和灵活的通信工具，SPI通信需要理解时序参数，以确保性能的最大化。

数据传输过程

SPI通信中，数据传输通常包含两个16位帧。第一帧是写请求帧，其中包括2位的写命令、6位的寄存器地址和8位的0值补齐。第二帧是返回的寄存器值，帧格式为XXXX-XXXX-0000-0000。

角度读取原理

在使用SPI进行绝对角度读取时，通常需要以下步骤：

1. 设置通信参数：确保主设备和KTH7816传感器之间的SPI通信参数一致，包括时钟频率、数据位数等参数。

2. 触发读取操作：主设备通过拉低片选(CS)信号和MOSI发送读取位置指令，触发读取操作。

3. 数据传输和接收：每隔1微秒，新的数据位将被传输到输出缓冲区。传感器逐位地通过MISO引脚将数据发送到主设备，主设备通过时钟信号控制数据接收。

4. 角度值的解析：通过解析接收到的数据，可以得到对应的绝对角度值。

对于更清晰的理解，下面是一个示意图，展示了SPI读取绝对角度的过程：图中显示了主设备和KTH7816角度传感器之间的连接，并且展示了数据位的传输和接收顺序。注意：两次通信之间的时间间隔Tpause须大于150ns。

快速模式

为了优化角度读取速度，可以采用快速模式，只需发送较少的时钟计数来读取角度值。例如，当需要12位角度输出时，只需12个时钟计数即可获得完整的传感器分辨率。

供电噪声问题

如果关注传感器的检测精度，供电噪声是一个需要考虑的因素。供电条件必须满足传感器数据手册中的要求，否则传感器的性能和精度可能会受到影响。如果供电噪声的频率与SPI时钟频率接近或相同，可能会导致数据传输错误和精度损失。

电源稳定性

为了提高传感器的性能，建议将5V电源通过LDO稳压器降压到3.3V，并添加10uF和0.1uF电容以降低电源噪声。

SPI频率与功耗

SPI支持10M的速率，SPI的频率不会显著影响KTH7816传感器的功耗，3.3V电源下功耗为11.5mA，5V电源下功耗为13.6mA。

引脚兼容性

KTH7816传感器的SPI版本和KTH78XX系列版本其它型号传感器, 在SPI连接上是引脚兼容的，可以方便地进行替换和使用。

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