嵌入式底层驱动学习笔记(一) SPI

最新推荐文章于 2025-09-14 16:14:03 发布

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#嵌入式 #mcu #spi #驱动程序

本文详细介绍了SPI模块的功能特点，包括全双工、模式选择、位速率调节等，深入剖析了SPI控制寄存器（SPICR1, SPICR2）、波特率选择寄存器和状态寄存器的工作原理。还提供了SPI应用实例，涉及硬件驱动初始化和函数，帮助理解SPI在实际项目中的应用和配置。

SPI

1.SPI模块简介
- 1.1 SPI功能特点
- 1.2 SPI通信协议及时序
2.SPI寄存器简介
3.SPI应用实例
- 3.1 硬件驱动初始化
- 3.2 硬件驱动函数

1.SPI模块简介

1.1 SPI功能特点

SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。是 Motorola 公司推出的一种同步串行接口技术，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。串行设备接口SPI主要用于同步串行通信，它使MCU具备了与外围设备以及其他微处理器进行同步通信的能力，也能够在多主系统中实现处理器间的通信。可连接的设备包括简单的移位寄存器、、LCD显示驱动器或AID转换器的接口。MCU可选择8种不同的位传送频率、两种不同的时钟极性、相位和位传送顺序，因此可直接与各个厂家生产的多种标准的串行外围接口器件连接。在串行外围接口中，数据和时钟线是分开的，在SPI格式中，时钟不包括在数据流中，它必须是另一个独立的信号线。。MC9S12的SPI可定义为主机或从机方式，主要特性如下：
(1)全双工、三线同步传送。
(2)单个数据引脚的双向传送方式。
(3)主机或从机工作方式。
(4)每一晶体频率下可通过程序选择八种不同的主机位传送频率。
(5)主机位传送频率最大4MHz，当MCU总线频率=8MHz时最小为31．25kHz。
(6)从机位传送频率最大4MHz，允许频率范围为0-4MHz。
(7)可程控设置位时钟极性、相位和数据位传送顺序，即可选高位在前或低位在前。
(8)发送完成中断标志。
(9)多主机系统控制冲突保护中断标志。
(10)写冲突标志保护。
(11)可方便地与各种简单扩展器件接口，如PLL、D／A、锁存器、LCD显示驱动器等。

1.2 SPI通信协议及时序

SPI通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以(单向传输时)。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI(数据输入)、SDO(数据输出)、SCLK(时钟)、CS(片选)。
(1)SDO/MOSI – 主设备数据输出，从设备数据输入;
(2)SDI/MISO – 主