瑞萨e2studio(29)----SPI速率解析

概述

在嵌入式系统的设计中，串行外设接口（SPI）的通信速率是一个关键参数，它直接影响到系统的性能和稳定性。瑞萨电子的RA4M2微控制器为开发者提供了灵活而强大的SPI配置选项，确保可以根据不同的应用场景选择最佳的数据传输速率。本文将深入探讨RA4M2微控制器的SPI速率配置机制，并提供实用指南以帮助开发者实现精确的速率控制。

下面文档是瑞萨RA4M2微控制器用户手册中的一部分，显示了串行通信接口（SCI）的功能和其内部模块图。
时钟来源为PCLK，可以进行1、4、16、64分频。

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时钟配置

SPI (r_sci_spi)的时钟来自PLCKA。

这里使用的PLCKA为60MHz。

解析RA4M2的BRR值

为了确定适合特定PCLK频率和所需SPI通信速率的BRR值，RA4M2用户手册提供了详尽的表格。这些表格列出了各种PCLK频率与相应的SPI比特率组合，并指出了相应的BRR配置值。

下图显示了瑞萨RA4M2微控制器用户手册的表格27.14，它列出了在时钟同步和简单SPI模式下不同比特率（bps）和操作频率（PCLK）组合的BRR（Bit Rate Register）设置。
每一行代表一个特定的比特率，从110 bps到1 Mbps，而每一列对应一个特定的PCLK值，从8 MHz到100 MHz。在表格中，n 表示PCLK分频值，而 N 是BRR寄存器的设置值。例如，要在25 MHz的PCLK上实现500 bps的比特率，BRR应该设置为249。
这个表格对于那些需要精确控制RA4M2微控制器上SCI通道比特率的开发者来说非常有用，因为它允许他们根据系统的PCLK频率来查找或计算出必须写入BRR寄存器的确切值。
注意的要点包括：
空格（" "）表示该设置是禁止的。
破折号（"—"）表示虽然可以设置，但可能会导致错误。

时钟速率

这里，CKS[1:0]的设置决定了SCI的时钟分频率，即PCLK的分频值。表格列出了以下选项：
00b：使用PCLK作为时钟源。
01b：PCLK的四分之一作为时钟源。
10b：PCLK的十六分之一作为时钟源。
11b：PCLK的六十四分之一作为时钟源。
每种设置都有一个对应的分频数n，它在编程时用于确定SCI时钟频率。

7.5M下寄存器值

PLCKA为60MHz，PCLK=60(MHz)

手册给出对应的参数设置。

查看CKS寄存器可以得知为0，n=0

BRR寄存器为1，即N=1

计算SPI速率为7.5M。

实际测试如下所示。

3K下寄存器值

设置速率为3k。

手册未给出对应的参数设置。

PLCKA为60MHz，PCLK=60(MHz)

查看CKS寄存器可以得知为3，n=3

BRR寄存器为0x4e(78)，即N=78

计算SPI实际速率为2966.77。

实际测试如下所示。