单片机—SPI接口简述(上)

 

1  SPI接口   SPI(Serial PeripheralInterface)即串行外设接口，是一种高速同步的串行接口，可以串行接收或发送数据，支持主从机之间的全双工同步传输，传输速率可编程设定。在SPMC65系列单片机中，SPI模块有4个引脚(与端口C的低4位复用)，支持主模式和从模式。许多参数都可编程设定，如工作模式、传输速率、时钟相位和极性等。   SPI模块特性如下。   ·4个接口引脚。   SDO为数据输出引脚(与PC3复用)；   SDI为数据输入引脚(与PC2复用)；   SCK为时钟输人／输出引脚(与Pcl复用)；   SSB为从机选择引脚(与PCO复用)。   ·支持全双工同步传输。   ·2种工作模式：主模式、从模式。   ·波特率：8种可编程传输速率．CPU时钟频率在8 MHz时，波特率最高可达2 Mbps。   ·每次发送或接收的数据长度为8位。   ·时钟相位和极性的可编程设定。   ·数据采样时刻选择：可在数据输出中或数据输出末尾进行采样。   ·SPI接收／发送缓冲器大小为1B。   SPMC65系列单片机的SPI串行接口功能框图如图6.1所示。   SPI接口经常用于和E2PROM通信。   图6．2即为SPMC65系列单片机与93C46通信的应用电路。 2  控制寄存器       1．SPI控制寄存器0 P_SPI_Ctri0($38，R／W)   写SPI控制寄存器0 P_SPI_Ctrl0($38)可以完成SPI模块的使能控制、主／从模式选择、时钟信号特性设置，以及SPI通信时钟频率选择等；该寄存器默认初始值为#OOh。有关SPI控制寄存器0的功能如表6．2所列。 bit7  SPIEN：SPI使能位。该位置1后PC[3:0]作为SPI通信接口。                   1=使能SPI功能；                   1=禁止SPI功能。   bit6  MOD：SPI运行模式。                   1=从机模式；                   1=主机模式。   bit5  SCKPHA：SPI时钟相位选择，见SPI主模式时序。   bit4  SCKPOL：SPI时钟极性选择，见SPI主模式时序。   bit3  SMS：主机采样模式选择。                    1=输入数据输出末尾段进行采样； 0=输入数据输出中部进行采样。   bit  [2:0]SCKSEL[2:0]：主模式时钟选择位。     111=Fsys／128     110=Fsys／128     101=FSYS／128     100=Fsys／64     011=Fsys／32     010=Fsys／16     001=Fsys／8     000=Fsys／4   2．SPI控制寄存器1 P_SPLCtrl1($39，R／W)   SPI模块的从模式的设置，以及采样时钟频率的选择等，可以通过写SPI控制寄存器1 P_SPI_Ctrll($39)完成设置。采样时钟的目的是为了防止在接收数据时受到尖脉冲的干扰，但是低的采样率会影响通信速度。建议采样时钟频率≥4×SPI时钟频率。SPI控制寄存器1默认初始值为#02h，该寄存器各位的功能如表6．3所列。 bit7  SMSEN：SPI从模式选择输入。                   1=PC0作为SSB输入引脚(SSB：从模式选择，低有效)；                 0=PC0作为通用I／O引脚。   bit6  SWRST：SPI软件复位。      写：             1=产生脉冲复位SPI模块(寄存器设置除外)；            0=无效。     读：总为0。   bit  [5:2]保留。 bit  [1:0]SPISPCLK[1:0]：采样时钟选择位。     11=Fsys／4     10=Fsys／2     01=Fsys     00=不采样   3．SPI TX／RX状态寄存器P_SPI_status($ 3A ，R／w)   SPMC65 系列单片机的 SPI 模块提供了发送和接收中断，可以通过读取 SPI TX ／ RX 状态寄存器 P_SPI_Status($ 3A ) 查询 SPI 模块的中断标志；而写 SPI TX ／ RX 状态寄存器可以设置 SPI 中断的使能、清除 SPI 中断标志。该寄存器默认初始值为 #00h ，具体各个位的功能如表 6 ． 4 所列。   bit7  SPIIF：SPI中断标志。     读：              1=有SPI中断发生；              0=无SPI中断发生。     写：               1=清除标志；               0=无效。   bit6  SPIIEN：SPI中断使能位。               1=使能；               0=禁止。   bit5  TXBF：发送缓冲器满标志位。               1=发送缓冲器满；               0=发送缓冲器空。   bit  [4:1]保留。   bit0  BUFFull：接收缓冲器满并覆盖标志位。              l=覆盖；              0=接收缓冲器工作正常。 当前SPI接收到一个完整的数据时，会把接收缓冲器中上次接收到的数据覆盖，此时将BUFFull标志位置位。若上次接收到的数据被读取，则该标志位清零。   4．SPI发送数据缓冲器P_SPI_rrxData($3B，R／W)   SPMC65 系列单片机的 SPI 模块提供了发送和接收数据的缓冲器，这两个寄存器默认初始值为 #00h ，发送数据缓冲器的具体功能如表 6 ． 5 所列。接收数据缓冲器的具体功能参考表 6 ． 6 。   bit  [7:0]  SPITXDATA：SPI发送数据。              读：总为#00h；              写：发送数据。   5．SPI接收数据缓冲器P_SPI_RxData($ 3C 。R／w)   其具体功能如表6．6所列。 bit  [7:0]  SPIRxDATA：SPI接收数据。               读：SPI接收数据；              写：无效。