基于MCU实现SPI锁相环快速跳频方法

摘要

本发明公开了基于MCU实现SPI锁相环快速跳频程序算法，该算法包括初始化MCU，并给予SPI一个初始速度；初始速度产生的SPI时序用于锁相环芯片的初始化，并达到锁相环初始频率锁定的状态；选取跳频带宽中的任意两个频点，利用SPI写寄存器实现跳频的过程；在跳频过程中每写完寄存器后读取锁相环芯片的锁定指示，并确认锁相环是否锁定；在检测到锁定的状态之后增大SPI传输速度，直到第一出现失锁的状态，记录下前一次SPI传输速度；将记录的前一次SPI传输速度存入MCU的FLASH中，后续的跳频使能在响应时均采用从FLASH中读出的速度为跳频的SPI传输速度，以此实现最快的SPI有效传输速度。通过上述方案，本发明达到了提高跳频时间的目的，具有很高的实用价值和推广价值。

权利要求

1.基于MCU实现SPI锁相环快速跳频方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)系统上电后初始化MCU，根据使用锁相环的SPI时序给予一个SPI初始速度；

2)初始速度产生的SPI时序用于锁相环芯片的初始化，并达到锁相环初始频率锁定的状态；

3)选取跳频带宽中的任意两个频点，利用SPI写寄存器实现跳频的过程；

4)在跳频过程中每写完寄存器后读取锁相环芯片的锁定指示，并确认锁相环是否锁定；

5)在检测到锁定的状态之后增大SPI传输速度，然后写寄存器达到锁定状态，重复此过程，直到第一出现失锁的状态，记录下前一次SPI传输速度；

6)将记录的前一次SPI传输速度存入MCU的FLASH中，后续的跳频使能在响应时均采用从FLASH中读出的速度为跳频的SPI传输速度，以此实现最快的SPI有效传输速度。

2.根据权利要求1所述的基于MCU实现SPI锁相环快速跳频方法，其特征在于，所述步骤

2)中的SPI时序由片选信号SEN、时钟信号SCLK和数据信号SDI组成。

3.根据权利要求2所述的基于MCU实现SPI锁相环快速跳频方法，其特征在于，所述步骤

6)中SPI有效传输速度前提与(a)片选信号的建立时间和片选信号的保持时间、(b)时钟信号的高低电平保持时间和(c)数据信号的建立和保持时间有关。

说明书

基于MCU实现SPI锁相环快速跳频方法

技术领域

[0001] 本发明属于现代通信技术中变频信道锁相环跳频控制领域，具体地讲，是涉及基于MCU实现SPI锁相环快速跳频方法。

背景技术

[0002] 捷变频是当前无线通信发展的一个主要趋势，因此研究捷变频锁相环具有重要的应用价值。目前产生本地振荡信号源有三种，即直接频率合成方式、直接数字频率合成方式和基于锁相环的间接合成方式。这三种信号产生方式各有优缺点，而在频率越来越高的现代通信领域里基于锁相环间接频率合成方式应用越来越多。

[0003] 锁相环频率合成技术产生于20世纪50年代，发展到现代以具有频率高、体积小、频率带宽较其他两种合成方式宽的优势，但其频率转换时间较长。现有的锁相环芯片通常采用SPI通信接口对其读写，转换时间主要是由控制MCU对锁相环的SPI读写的有效传输速度加锁相环芯片自身锁定时间决定，如何使锁相环芯片的读写SPI速度减少而实现提高跳频时间是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供基于MCU实现SPI锁相环快速跳频方法，主要解决现有技术中存在的锁相环芯片的频率转换时间较长导致跳频时间短的问题。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

[0006] 基于MCU实现SPI锁相环快速跳频方法，包括如下步骤：

[0007] 1)系统上电后初始化MCU，根据使用锁相环的SPI时序给予一个稍大的SPI初始速度；

[0008] 2)初始速度产生的SPI时序用于锁相环芯片的初始化，并达到锁相环初始频率锁定的状态；

[0009] 3)选取跳频带宽中的任意两个频点，利用SPI写寄存器实现跳频的过程；

[0010] 4)在跳频过程中每写完寄存器后读取锁相环芯片的锁定指示，并确认锁相环是否锁定；

[0011] 5)在检测到锁定的状态之后增大SPI传输速度，然后写寄存器达到锁定状态，重复此过程，直到第一出现失锁的状态，记录下前一次SPI传输速度；

[0012] 6)将记录的前一次SPI传输速度存入MCU的FLASH中，后续的跳频使能在响应时均采用从FLASH中读出的速度为跳频的SPI传输速度，以此实现最快的SPI有效传输速度。

[0013] 进一步地，所述步骤2)中的SPI时序由片选信号SEN、时钟信号SCLK和数据信号SDI组成。

[0014] 具体地，所述步骤6)中SPI有效传输速度前提与(a)片选信号的建立时间和片选信号的保持时间、(b)时钟信号的高低电平保持时间和(c)数据信号的建立和保持时间有关。

[0015] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0016] 本发明首先通过MCU产生高低电平保持时间相等的时钟信号，并将产生的初值用于锁相环芯片初始化，跳频使得锁相环频率达到锁定状态，然后继续减小实参直至出现第一次失锁现象，记录下前一次的实参，然后继续重复上述步骤，从而最大限度的实现SPI有效传输，相对于现有技术，本发明中的锁相环芯片的频率转换时间更短，提高了跳频时间。

附图说明

[0017] 图1为本发明的系统结构流程图。

[0018] 图2为本发明SPI写寄存器的序图。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

[0020] 实施例

[0021] 如图1与图2所示，基于MCU实现SPI锁相环快速跳频方法，包括如下步骤：

[0022] 1)系统上电后初始化MCU、锁相环芯片SPI数据传输、MCU读写自带或者外挂FLASH；主要功能是让SPI传输有效的前提下达到最大的传输速度，从而减小锁相环跳频时间；

[0023] 2)初始速度产生的SPI时序用于锁相环芯片的初始化，并达到锁相环初始频率锁定的状态，并且SPI时序由片选信号SEN、时钟信号SCLK和数据信号SDI组成如图2所示，其中，t1代表片选信号SEN的建立到第一个时钟上升沿时间，t2代表数据信号SDI建立和保持时间，t3代表时钟信号SCLK建立和保持时间，t4代表片选信号SEN的关闭时间。

[0024] 3)选取跳频带宽中的任意两个频点，利用SPI写寄存器实现跳频的过程；

[0025] 4)在跳频过程中每写完寄存器后读取锁相环芯片的锁定指示，并确认锁相环是否锁定；

[0026] 5)在每次检测到锁定的状态之后加大传输速度，然后写寄存器达到锁定状态，重复此过程，直到第一出现失锁的状态，记录下前一次SPI传输速度；

[0027] 6)将记录的前一次SPI传输速度存入MCU的FLASH中，后续的跳频使能在响应时均采用从FLASH中读出的速度为跳频的SPI传输速度，以此实现最快的SPI有效传输速度，其中，SPI有效传输速度前提与(a)片选信号的建立时间和片选信号的保持时间、(b)时钟信号的高低电平保持时间和(c)数据信号的建立和保持时间有关。

[0028] 上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。