SPI脉冲激光器接口简介
SPI接口技术
其他控制寄存器
设置寄存器：是一个8位读写寄存器。用于设置工作模式、校准方式、 增益等等。其中MD1、MD0为工作模式选择器，当MD1MD0＝00时， 设置寄存器进入正常工作模式，转换器开始进行正常的AD转换。 时钟寄存器：是一个8位读写寄存器，其中CLK为时钟位。用于设置 有关AD7705运行频率参数和A/D转换输出更新速率。 数据寄存器：是一个16位只读寄存器，用来存放AD7705的最新转换 结果。 其他的寄存器分别是测试寄存器、零标度校准寄存器、 满标度校准寄 存器等，用于测试和存放校准数据，可用来分析噪声和转换误差。
TMS320F2812串行外设接口 TMS320F2812串行外设接口 Serial Peripheral Interface
(SPI)
16位AD转换芯片AD7705 16位AD转换芯片AD7705
AD7705是十六位分辨率的A/D转换器，2 通了Σ- △转换技术实现了16 位无G失代码性能，三线数字 接口，可以通过串行输入接口由软件配置芯片的增益值、 输入信号极性和数据更新速率，非常灵活方便。具有自校 准和系统校准功能，能够消除器件本身和系统的增益以及 偏移误差，是用于开发智能系统、微控制器系统和基于 DSP 系统的理想产品。
void main(void) { AD_RST=0; delay1(); AD_RST=1; writeword(0x20);//发送写命令序列 clock register writeword(0x0f);//设置更新频率 writeword(0x10);//set up register writeword(0x40);// while(1) { data = readdata(); data_out = (int)1000*3.0*(data-32768.0)/32768.0; } }
SPI及其接口介绍
一、SPI接口简介SPI(Serial Peripheral Interface--串行外设接口)总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。
SPI有三个寄存器分别为：控制寄存器SPCR，状态寄存器SPSR，数据寄存器SPDR。
外围设备FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D 转换器(如图一所示)和MCU等。
图一、ADC中的SPI二、SPI接口一个典型的SPI模块的核心部件是一个8位的移位寄存器和一个8位的数据寄存器SPIDR。
通过SPI进行数据传送的设备有主SPI和从SPI之分，即SPI传送在一个主SPI和一个从SPI之间进行。
图二给出了两个SPI模块相互连接、进行SPI传送的示意图，图左边是一个主SPI，图右边为一个从SPI。
图二、典型SPI示意图在AN-877应用笔记中，对spi的接口定义与典型spi接口有所不同，AN-877使用一根线SDIO代替了典型SPI的MISO和MOSI，SS接口用CSB代替。
图三和图四分别是双线模式下单器件控制（主从一对一）和双线模式下多器件控制（主从一对多）。
图三：主从一对一控制图四：主从一对多控制但是原理都一样。
主从机之间一般由3个引脚组成：串行时钟引脚（SCLK）、串行数据输入/输出引脚（SDIO）、片选引脚（CSB）。
1、引脚数据输入/输出（SDIO）：该引脚用作数据的输入/输出，用作输入还是用作输出具体取决于所发送的指令（读或写）以及时序帧中的相对位置（指令周期或数据周期）。
在读或写的第一个阶段，该引脚用作输入，将信息传递到内部状态机。
如果该命令为读命令，状态机把该引脚（SDIO）变为输出，然后该引脚将数据回传给外部控制器。
如果该命令为写命令，该引脚始终用作输入。
串行时钟（SCLK）：SCLK由外部控制器提供，时钟频率最高为25MHZ。
所有数据的输入输出都是与SCLK同步的。
输入数据在SCLK的上升沿有效，输出数据在SCLK的下降沿有效。
《串行外设接口SPI》课件
目录
• SPI接口概述 • SPI接口工作原理 • SPI接口硬件设计 • SPI接口软件编程 • SPI接口调试与测试 • SPI接口应用实例
01
SPI接口概述
SPI接口定义
SPI，全称为Serial Peripheral Interface，即串行外设接口，是
被片选的从设备的片选引脚。
04
SPI接口软件编程
SPI接口初始化设置
1 2 3
初始化流程
介绍SPI接口的初始化步骤，包括时钟配置、模 式选择、数据位宽、从设备选择等。
SPI模式选择
解释SPI的四种工作模式（模式0、模式1、模式2 、模式3）以及如何根据应用需求选择合适的模 式。
数据传输顺序
说明SPI数据传输的顺序，包括MSB（最高位） 和LSB（最低位）的顺序以及如何通过配置进行 更改。
一种同步串行通信协议。
它主要用于微控制器和外设之间 的通信，如EEPROM、ADC、
DAC等。
SPI接口通过四根线实现通信： SCK（串行时钟）、MOSI（主 设备输出/从设备输入）、MISO （主设备输入/从设备输出）和
NSS（片选）。
SPI接口特点
01
02
03
04
高速通信
SPI接口支持高速数据传输， 最高可达几十Mbps。
高速数据传输
SPI接口的数据传输速度较快，可以满足无线通信设备之间实时数据 传输的需求。
THANKS
感谢观看
详细描述
在选择SPI接口芯片时，需要根据实际需求进行评估。例如，如果需要高速通信 ，可以选择具有高速模式的芯片；如果对功耗有严格要求，可以选择低功耗模式 的芯片。此外，还需要考虑芯片的供应商、价格等因素。
SPI脉冲激光器接口简介
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SPI PSU PT-E01406 300W 24V直流电源
电源连接图
A1二极管电源+ A2二极管电源2逻辑电源+ 5逻辑电源-
逻辑电源线
二极管电源线
接客户现场外部电 源
软件控制
1、确保激光器电源模块是正确的。 2、确保插头正确，完全安装在插座。 3、用RS232把电脑的COM口和中转板相连、中转板再通过数据线和激光器相连，给中转板供+5V的 电。 4、超级终端建立 电脑—开始-程序-配件-通信-超级终端。进入如下界面
RS232连接口
68芯I/O接口
外部硬件控制连 接口
接口 25 59 26 60
信号 RS232发送
信号 RS232发送
定义 信号 地
RS232接收
RS232接收
信号 地
Software Control
想通过RS232让激光器出光，必须在5脚和39脚加上5VTTL信号，
中转板接口
I/O接口
I/O 描述
激光发射门 H 激光发射门 L
J3 Pin 8 J3 Pin 6
Pin 64 Pin 12
红光使能 H 红光使能 L 激光使能 H 激光使能 L 脉冲触发 H 脉冲触发 L 激光禁用 H 激光禁用 L 硬件模式下通过电压来控 制二极管前置放大器电流 来控制激光出光功率 硬件模式下通过电压来控 制二极管阈值电流来控制 激光出光功率 地
SPI接口
SPI interfaceSPI接口介绍SPI 是由美国摩托罗拉公司推出的一种同步串行传输规范，常作为单片机外设芯片串行扩展接口。
SPI有4个引脚：SS(从器件选择线)、SDO(串行数据输出线)、SDI(串行数据输入线)和SCK(同步串行时钟线)。
SPI可以用全双工通信方式同时发送和接收8(16)位数据，过程如下：主机启动发送过程，送出时钟脉冲信号，主移位寄存器的数据通过SDO移入到从移位寄存器，同时从移位寄存器中的数据通过SDI移人到主移位寄存器中。
8(16)个时钟脉冲过后，时钟停顿，主移位寄存器中的8(16)位数据全部移人到从移位寄存器中，随即又被自动装入从接收缓冲器中，从机接收缓冲器满标志位(BF)和中断标志位(SSPIF)置“1”。
同理，从移位寄存器中的8位数据全部移入到主寄存器中，随即又被自动装入到主接收缓冲器中．主接收缓冲器满标志位(BF)和中断标志位(SSPIF)置“1”。
主CPU检测到主接收缓冲器的满标志位或者中断标志位置1后，就可以读取接收缓冲器中的数据。
同样，从CPU检测到从接收缓冲器满标志位或中断标志位置1后，就可以读取接收缓冲器中的数据，这样就完成了一次相互通信过程。
这里设置dsPIC30F6014为主控制器，ISD4002为从器件，通过SPI口完成通信控制的过程。
SPI总线协议SPI是一个环形总线结构，由ss（cs）、sck、sdi、sdo构成，其时序其实很简单，主要是在sck 的控制下，两个双向移位寄存器进行数据交换。
假设下面的8位寄存器装的是待发送的数据10101010，上升沿发送、下降沿接收、高位先发送。
那么第一个上升沿来的时候数据将会是sdo=1；寄存器=0101010x。
下降沿到来的时候，sdi上的电平将所存到寄存器中去，那么这时寄存器=0101010sdi，这样在 8个时钟脉冲以后，两个寄存器的内容互相交换一次。
这样就完成里一个spi时序。
例子：假设主机和从机初始化就绪：并且主机的sbuff=0xaa，从机的sbuff=0x55，下面将分步对spi的8个时钟周期的数据情况演示一遍:假设上升沿发送数据这样就完成了两个寄存器8位的交换，上面的上表示上升沿、下表示下降沿，sdi、sdo相对于主机而言的。
SPI单模激光参数
高功率光纤激光器R4 50-400W 连续/ 调制模式–“RS”采用GTWave®技术特点•连续模式或可调制到10 kHz ( 调制脉冲从10µs 到CW)•单模输出(M²<1.1)•十倍于Nd：YAG 激光器的效率•光斑尺寸小于10µm•高稳定性激光输出•动态脉冲波形控制•完全数字/ 模拟输入输出•可靠性高，泵浦二极管平均无故障时间> 400,000 小时•两年标准质保期(可付费延长质保期)应用•材料加工•精密焊接•切割•弯曲•粘合•打孔•烧结•退火SPI 公司的redPOWER® 系列光纤激光器设计精良，能够满足可靠性、重复性和安全性能方面要求较高的用户。
与其他技术相比，SPI 光纤激光器拥有众多商业优势，如更快的线加工速度、更高的机械加工精度、更短的停机检修时间和更低的使用成本，为用户带来极大的便利，在相关领域内保持领先地位。
SPI 的R4“RS”系列产品可广泛应用于各类产品加工领域，能在有限的成本范围内达到最大的效能。
SPI 组件显著的设计特点包括散热管理、低噪音、输出稳定及系统对系统的重复性。
我们的产品均经过精心设计，可满足不同用户的需要，使用寿命长，且免于维修。
产品符合以下标准：IEC/EN 60825 激光安全标准；IEC/EN 61010 电气安全标准；IEC/EN 61000 EMC 规范；RoHS指导标准。
光学参数额定输出功率50W“RS” 100W“RS”200W“RS”300W“RS”400W“RS”中心波长 1070 ±10nm运转模式连续/调制输出功率稳定度 < ±3% ( 8 小时恒温条件下测得)指示红光标准脉冲特性最大调制频率 10 kHz最小脉冲宽度 < 10 μS输出光束特性光束直径 5.0 ±0.5mm 5.0 ±0.7mm全角色散度 <0.4mrad <0.45mradM2 / 光参量乘< 1.1 (标称值) / < 0.37 mm.mrad < 1.1 (nominal) 积BPP偏振态随机传输光纤长度 6m (标准值) / 其他可选控制部分控制接口模拟/ RS232 (标准) / 其他可选控制方法开环电特性电源要求单相电源工作电压( Vac100-240 24050 - 60 Hz)安全联锁等级 PL'd'(符合ISO 13849-1机械安全标准)机械部分尺寸 5U (19") rack unit 507 x 483 x 221 mm重量 < 45kg冷却方式风冷环境要求温度 5 - 40˚C湿度 5 - 85% RH ( 非冷凝)配置选项10m 传输光纤√√√√√PSE ( 脉冲波形N/A N/A N/A N/A N/A 均衡)XPR ( 扩展加工N/A N/A N/A N/A N/A 范围)。
SPI 接口协议介绍
SCLK N2 輸出
SCLK 輸入
DATA N2 輸出
DATA 輸入
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16
其它序列接口簡介
2.MicroWire 接口
➢ A. MicroWire接口介紹 MicroWire是由National Semiconductor開發出來的全
雙工同步主/從設備通信協議 ，它是個三條線的協定。
3↑ 0101001X 1010110X 0 1 7↑ 0010101X 1101010X 0 1
3↓ 01010010 10101101 0 1 7↓ 00101010 11010101 0 1
4↑ 1010010X 0101101X 1 0 8↑ 0101010X 1010101X 1 0
4↓ 10100101 01011011 1 0 8↓ 01010101 10101010 1 0
➢ C.1-Wire時序圖:
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其它序列接口簡介
4. RS-232接口
➢ A.RS-232 接口介紹 幾乎所有的電腦都採用TIA/EIA-232-F(通常稱為RS-232)
介面方式。RS-232是一種點對點接口，適用於中等長度的 通訊，速率可高達20Kbps。
RS-232可在兩對接收／發送器(稱為數據終端設備(DTE)及 數據電路終端設備(DCE))間進行全雙工通訊。每一端的傳輸 信號均與另一端的接收信號相連。因此，兩端的引腳有所不 同。
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其它序列接口簡介
3. 1-Wire接口
➢ A. 1-Wire接口介紹 1-Wire是由Dallas Semiconductor開發出來的半雙工非
同步主/從式﹐但沒有用於多個主設備的通信協議。
PDU1000-SPI 系列激光控制卡电气使用说明书
PDU1000-SPI系列激光控制卡电气使用说明书一、概述PDU1000-SPI系列打标焊接控制卡是专门针对激光打标焊接开发的控制卡，其通过USB口与电脑连接。
通讯线材为标配1.5米USB A转B数据线。
二、安装尺寸三、外观介绍四、LED指示灯说明注意：在对控制卡上电后第一时间查看LED1、LED6亮灯情况，如果异常马上断电检查接线情况。
位号说明LED1负向电源指示灯LED6正向电源指示灯LED3板卡空闲指示灯LED4板卡工作中指示灯LED5板卡错误指示灯LED8I\O24V电源指示灯五、接口说明5.1电源接口（J1，3PIN接线端子）5.1.1振镜不通过板卡J1端口供电接线方式管脚号板卡端丝印名称方向供电电源电压电源功率1+15V输入8V~28V>5W2GND输入GND3-15V不接注：如是以上方式接线，为避免振镜或板卡损坏需将振镜电源参考地与板卡电源参考地短接。
5.1.2振镜通过板卡J1端口供电接线方式方向供电电源电压电源功率供电线径管脚号板卡端丝印名称振镜功率+5W不小于0.75平方mm 1+15V输入振镜正向电源电压（8~28V范围内）2GND输入GND振镜功率+5W不小于0.75平方mm 3-15V输入振镜负向电源振镜功率+5W不小于0.75平方mm电压（-8~-28V范围内）例如：鹏鼎Ⅰ、Ⅱ代振镜供电，J1端口如下接线：管脚号板卡端丝印方向供电电源电压电源功率供电线径名称1+15V输入+15V振镜功率+5W不小于0.75平方mm 2GND输入GND振镜功率+5W不小于0.75平方mm 3-15V输入-15V振镜功率+5W不小于0.75平方mm方向供电电源电压电源功率供电线径管脚号板卡端丝印名称1+15V输入+24V振镜功率+5W不小于0.75平方mm 2GND输入GND振镜功率+5W不小于0.75平方mm 3-15V输入不接5.2振镜控制接口定义（J3，DB25母头）(XY2-100协议接口定义)管脚名称说明信号方向管脚名称说明信号方向1Clk-时钟信号-输出14Clk+时钟信号+输出2Sync-同步信号-输出15Sync+同步信号+输出3X_data-X振镜信号-输出16X_data+X振镜信号+输出4Y_data-Y振镜信号-输出17Y_data+Y振镜信号+输出5X_fb-（A-）X振镜反馈-（复用，飞行A-）输入18X_fb+（A+）X振镜反馈+（复用，飞行A+）输入6Y_fb-（B-）Y振镜反馈-（复用，飞行B-）输入19Y_fb+（B+）Y振镜反馈+（复用，飞行B+）输入9/10 /22+15V振镜供电电源+15V输出，与J1的1脚直连11/23/24GND GND，电源参考点输出，与J1的2脚直连12/1 3/25-15V振镜供电电源-15V输出，与J1的3脚直连7/8/20/21NC留用5.2.1振镜控制接口（J3，DB25母头）(SL2-100协议接口定义)振镜接线（SL2-100）SCANLAB振镜接口控制卡振镜接口振镜管脚号振镜信号定义控制卡管脚号接口定义1DATA IN+16x-data+6DATA IN-3X-data-5DATA OUT+18X-FB+9DATA OUT-5X-FB-7，8GND11,23,24GND注：①振镜信号（+，-）为一对差分信号，信号线要用屏蔽双绞线，振镜信号线长度<20m.②如果振镜电源从J3供电，供电线缆线径不小于0.75平方mm。
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常见的风冷型
G4激光器的型号
电源部分
G4电源：24V 300W 直流
二极管电源线 逻辑电源线
这两种电缆可以连接到同一个电源24V直流电 源。如果二极管和逻辑电缆分开连接到单独的 SPI推荐的电源上，则先开逻辑电源后开二极 管电源，关的时候是先关二极管电源再关逻辑 电源
激光发射门 H 激光发射门 L
J3 Pin 8 J3 Pin 6
Pin 64 Pin 12
红光使能 H 红光使能 L 激光使能 H 激光使能 L 脉冲触发 H 脉冲触发 L 激光禁用 H 激光禁用 L 硬件模式下通过电压来控 制二极管前置放大器电流 来控制激光出光功率 硬件模式下通过电压来控 制二极管阈值电流来控制 激光出光功率 地
Pin 64
Pin 35 Pin 1 Pin 12
脉冲重复频率同步输出
激光准备脉冲 任务活动 激光脉冲
Output
Output Output Output
扩展硬件
监测组信号 这些信号被用来监测激光器内部状态或故障状态
中转板脚号 J1 Pin 2 I/O脚号 I/O 脚定义描述 活跃信号
Pin 3
监控
软件控制
5. 选择更改COM口 6. 按照左图进行设置， 完成后选择ASCII设置 到下一页
7. 按图所示设置选 择，点OK回到输入 界面
8.按电话图标,听筒下来, 你现在已连接到激光
Software Control
通过RS232连接中转板
用RS232把电脑的COM口和中转板相连、中转板再通过数据线和激光器相连
SPI PSU PT-E01406 300W 24V直流电源
电源连接图
A1二极管电源+ A2二极管电源2逻辑电源+ 5逻辑电源-
逻辑电源线
二极管电源线
接客户现场外部电 源
软件控制
1、确保激光器电源模块是正确的。 2、确保插头正确，完全安装在插座。 3、用RS232把电脑的COM口和中转板相连、中转板再通过数据线和激光器相连，给中转板供+5V的 电。 4、超级终端建立 电脑—开始-程序-配件-通信-超级终端。进入如下界面
1. 输入你希望的名字， 选择图标，点OK
2. 选择RS232连接到电 脑的COM 口，点OK
3. 按图所示选择设置
4.断开连接。选择“文件” 的“属性”“设 置”“ASCII码设定” （Select “File” “Properties” “Settings” “ASCII Setup”.）。按照 下面的图表,点击
J1 Pin 3 J1 Pin 4 J1 Pin 5 J1 Pin 6 J1 Pin 7 J1 Pin 8 J1 Pin 9
Pin 9 Pin 8
Pin 11 Pin 10 Pin 12 Pin 16 Pin 14
报警 激光器温度
激光传输 系统故障 激光无效 激光器警告 激光打开
扩展硬件端口信息
并行接口组信号的参考
中转板脚 I/O口脚号 号 J2 Pin 7 J2 Pin 8 J3 Pin 4 J3 Pin 5 Pin 21 Pin 55 Pin 4 Pin 38 激光脉冲连续模式H 激光脉冲连续模式L 任务开始 任务中断 I/O口脚定义描述
信号电平
5V TTL 0V
J3 Pin 10
J3 Pin 11 J3 Pin 12 J3 Pin 13
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
RS232连接口
68芯I/O接口
外部硬件控制连 接口
接口 25 59 26 60
信号 RS232发送
信号 RS232发送
定义 信号 地
RS232接收
RS232接收
信号 地
Software Control
想通过RS232让激光器出光，必须在5脚和39脚加上5VTTL信号，
中转板接口
I/O接口
I/O 描述
•超过了温度传感器接通的范围 •红光被开启 •检测到一个导致激光器关闭的条件 •某一个条件发生导致激光器关闭 测量激光器温度超出限制 通过测量值温度传感电路是这样的,它表明一个传感器的故障 •光纤连接器的温度超过了限制
•激光器内部故障，此时已与外部环境无关 •激光禁止或内部故障 •激光内部电源可控 •泵浦二极管激光可控 •二极管前置放大器电流大于1A
输入信号
J3 Pin 2
Pin 5
激光发射门H
5V TTL
J3 Pin 1Pin 来自9激光发射门L0V
基本硬件连接及I/O脚定义
中转板脚号 J3 Pin 2 J3 Pin 1 J2 Pin 5 J2 Pin 6 J2 Pin 1 J2 Pin 2 J3 Pin 3 J3 Pin 1 J2 Pin 3 J2 Pin 2 J3 Pin 7 I/O 口脚号 Pin 5 Pin 39 Pin 6 Pin 40 Pin 7 Pin 41 Pin 13 Pin 47 Pin 15 Pin 49 Pin 65 I/O 口脚定义描述
WF是一个二进制选择 的表，需要引脚被设置 到高的位置，使有关的 二进制波形。下面是一 些例子，选择二进制波 形。
Waveform
Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
信号电平 5V TTL 0V 5V TTL 0V 5V TTL 0V > 25kHz 5V TTL 0V 0-10V Analog
0-10V Analog 0V
扩展硬件连接及I/O脚定义
实时接口组信号 以下大部分已经涵盖在基本的硬件控制部分和基本硬件控制部分是相同的， 因此，我们可以主要注意附加功能，如监测和波形选择。