MCP6S21可编程低增益放大器的SPI接口介绍

输入音频模拟信号的模/数转换由dsPIC33FJ128MC706内部的ADC模块实现。由于输入信号的幅度不一定合适，在A/D转换之前需要对幅度进行调整。NUE-PSK3.1使用了一片通过SPI进行可编程的增益放大器MCP6S21对输入信号进行整形。模拟信号输入接口电路如图7-13所示。

MCP6S21是Microchip公司针对A/D转换驱动设计的一款SPI接口的可编程低增益放大器（PGA），其中引脚SCK为SPI时钟输入、SDI为SPI串行输入、CS为SPI片选，Vref为外部参考电压引脚，这里的Vref取3.3V的1/2，即1.65V作为参考电压。Vref的产生是由MCP601运放实现的，用于确保电压的稳定可靠。

图7-13 模拟信号输入接口电路图

当dsPIC33FJ128MC706将片选CS置为低时，启动与MCP6S21的通信。每个SI字（双字节长）的第一个字节是指令字节，进入指令寄存器，第二个字节为数据字节，指向指令字节的目标单元。其信号时序如图7-14所示。

图7-14 MCP6S21SPI接口时序图

MCP6S21内部有三个8位寄存器：指令寄存器、增益寄存器和通道寄存器。其中增益寄存器的低3位表示+1～+32的增益。

对SPI的初始化是由源文件NUE_PSK_main_1.c中的Init_SPI（）函数完成的，该函数在NUE_PSK_init_SPI.c文件中定义：

dsPIC33FJ128MC706通过SPI2与MCP6S21相连。其中SPI2CON1bits.MODE16=1表示数据宽度为16位；SPI2CON1bits.MSTEN=1表示dsPIC33FJ128MC706工作在主模式。

对MCP6S21操作的代码由NUE_PSK_Subroutines_2C.c文件中的函数Set_PGA1_Gain（intgain_index）定义：(www.xing528.com)

在对MCP6S21操作之前先将其片选信号拉低，然后将命令字写入寄存器SPI2BUF中，这里选中的是增益寄存器，增益值由该函数的输入参数gain_index决定，等待写入成功后将片选引脚拉高。

对ADC的初始化由源文件NUE_PSK_main_1.c中的Init_ADC（）函数完成，该函数在NUE_PSK_init_ADC.c文件中定义：

这里初始化了两个ADC，前一个为模拟音频输入的ADC控制器。

其中AD1CON1bits.AD12B=1表示采用12位1通道ADC。

A/D采集到的数据将进行解调处理，其代码为NUE_PSK_Subroutines_2C.c文件中的函数Input_AD1（void）：

等待A/D转换结束后直接将转换后的结果ADC1BUF0输出。