SPI規(guī)范(Serial Peripheral interface)

SPI，是英語Serial Peripheral interface的縮寫，顧名思義就是串行外圍設(shè)備接口。SPI，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳，同時(shí)為PCB的布局上節(jié)省空間，提供方便，正是出于這種簡單易用的特性，現(xiàn)在越來越多的芯片集成了這種通信協(xié)議，比如P89LPC900。

SPI，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，其工作模式有兩種：主模式和從模式，無論那種模式，都支持?3Mbit/s的速率，并且還具有傳輸完成標(biāo)志和寫沖突保護(hù)標(biāo)志。SPI接口主要由4個(gè)引腳構(gòu)成：SPICLK、MOSI、MISO及/SS，其中SPICLK是整個(gè)SPI總線的公用時(shí)鐘，MOSI、MISO作為主機(jī)，從機(jī)的輸入輸出的標(biāo)志，MOSI是主機(jī)的輸出，從機(jī)的輸入，MISO是主機(jī)的輸入，從機(jī)的輸出。/SS?是從機(jī)的標(biāo)志管腳，在互相通信的兩個(gè)SPI總線的器件，/SS管腳的電平低的是從機(jī)，相反/SS管腳的電平高的是主機(jī)。在一個(gè)SPI通信系統(tǒng)中，必須有主機(jī)。

SPI總線可以配置成單主單從，單主多從，互為主從。今以互為主從模式作為講解：

要進(jìn)行SPI互為主從操作，必須遵照以下步驟：

1 對A、B進(jìn)行初始化，均設(shè)為主機(jī)（需要進(jìn)行以下操作）。

1. SPI端口初始化為準(zhǔn)雙向。
2. SPCTL配置為0x50，SSIG=0，SPEN=1，MSTR=1。
3. 清除SPSTAT中的SPIF及WCOL標(biāo)志位為0。
4. 如果需要使用SPI中斷，可使能相應(yīng)中斷位。

2 將A上一個(gè)引腳連接到B的/SS引腳上，然后拉低/SS，可將B強(qiáng)行置為從機(jī)模式，同時(shí)B機(jī)會(huì)發(fā)生以下變化：

1. B機(jī)的MSTR位自動(dòng)清0。
2. B機(jī)的MOSI及SPICLK強(qiáng)行變?yōu)檩斎肽Ｊ?，MISO則變?yōu)檩敵瞿Ｊ健?/li>
3. B機(jī)SPIF位置位。
4. 如果SPI中斷使能，B機(jī)將執(zhí)行SPI中斷服務(wù)程序。

3 B機(jī)可設(shè)置為查詢接收或中斷接收方式，以時(shí)刻準(zhǔn)備接收由A機(jī)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，要使B機(jī)恢復(fù)為主機(jī)，必須完整執(zhí)行步驟1。 本示例中，通過兩塊DP932 實(shí)驗(yàn)板構(gòu)成了SPI互為主從測試系統(tǒng)。

程序中應(yīng)注意的問題：

1 程序中應(yīng)注意對首次拉低SS引腳進(jìn)行處理：當(dāng)A機(jī)首次通過B_SS將B機(jī)設(shè)置為從機(jī)后，從機(jī)的SBIF位會(huì)置位（會(huì)被認(rèn)為完成一次傳輸），如果這之前，使能了SPI中斷，則從機(jī)則會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序（本示例程序中，當(dāng)B機(jī)的SS引腳被拉為低電平，B機(jī)的SBIF首次置位進(jìn)行處理）。

2 關(guān)于從機(jī)恢復(fù)為主機(jī)的問題：互為主從模式中，當(dāng)B機(jī)被A機(jī)設(shè)置為從機(jī)后，CPCTL寄存器中MSTR位被清除為0，且SPIF被置1，MOSI和SPICLK強(qiáng)制變?yōu)檩斎肽Ｊ?，MISO強(qiáng)制變?yōu)檩敵瞿Ｊ健Ｒ牖謴?fù)為主機(jī)，必須執(zhí)行以下操作：

1. 將MSTR位置1，SPIF位清0。
2. 將MOSI，SPICLK，MISO及SS重新恢復(fù)為準(zhǔn)雙向口。
3. 在a)、b)之前，需要注意將B_SS拉高，如果其一直為低電平，即使完成a)、b)操作，也會(huì)將B機(jī)重新設(shè)置為從機(jī)。

3 在SPI總線的使用過程中，可以通過DORD（SPI數(shù)據(jù)順序選擇位），CPOL（SPI時(shí)鐘極性選擇位），CPHA（ SPI時(shí)鐘相位選擇位）控制主/從機(jī)傳輸格式。對于本實(shí)驗(yàn)，可以忽略這些位的影響，但是在使用一些其他SPI器件時(shí)，必須根據(jù)從器件數(shù)據(jù)手冊的要求，對SPI數(shù)據(jù)的傳輸順序，SPI的時(shí)鐘極性，及SPI的時(shí)鐘相位進(jìn)行正確的設(shè)置。

4 一些SPI的應(yīng)用系統(tǒng)，由于硬件的設(shè)計(jì)并不是很合理，所以有時(shí)SPI通信不正常（傳輸數(shù)據(jù)出錯(cuò)，或其他情況），你可以試著降低SPI總線的傳輸速率，或者調(diào)節(jié)一些SPI時(shí)鐘極性及相位，以使傳輸穩(wěn)定。

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