单片机spi总线

1、初步介绍

         SPI 是一种高速的、全双工、同步通信总线，标准的 SPI 也仅仅使用 4 个引脚，常用于单片机和 EEPROM、FLASH、实时时钟、数字信号处理器等器件的通信。 SPI 通信原理比 I2C要简单，它主要是主从方式通信，这种模式通常只有一个主机和一个或者多个从机，标准的 SPI 是 4 根线，分别是 SSEL（ 片选，也写作 SCS）、 SCLK（ 时钟，也写作 SCK）、 MOSI（ 主机输出从机输入Master Output/Slave Input） 和 MISO（ 主机输入从机输出 Master Input/Slave Output）。

SSEL：从设备片选使能信号。如果从设备是低电平使能的话，当拉低这个引脚后，从设备就会被选中，主机和这个被选中的从机进行通信。
SCLK：时钟信号，由主机产生，和 I2C通信的 SCL 有点类似。
MOSI：主机给从机发送指令或者数据的通道。

MISO：主机读取从机的状态或者数据的通道。

 

2、工作模式

        SPI 通信的主机也是我们的单片机，在读写数据时序的过程中，有四种模式；

        CPOL:Clock Polarity，就是时钟的极性。通信的整个过程分为空闲时刻和通信时刻， 如果 SCLK 在数据发送之前和之后的空闲状态是高电平， 那么就是CPOL=1，如果空闲状态SCLK 是低电平，那么就是 CPOL=0。
        CPHA: Clock Phase，就是时钟的相位。

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1. #include<reg52.h>  
2.   
3. typedef unsigned char uchar;  
4.   
5. sbit DS1302_CE = P1 ^ 7;  
6. sbit DS1302_CK = P3 ^ 5;  
7. sbit DS1302_IO = P3 ^ 4;  
8.   
9. struct sTime   //日期时间结构体定义  
10. {  
11.   unsigned int year;  //年  
12.   unsigned char mon;   //月  
13.   unsigned char day;   //日  
14.   unsigned char hour;  //时  
15.   unsigned char min;   //分  
16.   unsigned char sec;   //秒  
17.   unsigned char week;  //星期  
18. };  
19.   
20. /* 发送一个字节到DS1302通信总线上*/  
21. void DS1302ByteWrite(uchar dat)  
22. {  
23.   uchar mask;  
24.   
25.   for (mask = 0x01; mask != 0; mask <<= 1) //低位在前，逐位移出  
26.   {  
27.     if ((mask & dat) != 0) //首先输出该位数据  
28.     {  
29.       DS1302_IO = 1;  
30.     }  
31.     else  
32.     {  
33.       DS1302_IO = 0;  
34.     }  
35.     DS1302_CK = 1;       //然后拉高时钟  
36.     DS1302_CK = 0;       //再拉低时钟，完成一个位的操作  
37.   }  
38.   DS1302_IO = 1;           //最后确保释放IO引脚  
39. }  
40. /* 由DS1302通信总线上读取一个字节*/  
41. uchar DS1302ByteRead()  
42. {  
43.   uchar mask;  
44.   uchar dat = 0;  
45.   
46.   for (mask = 0x01; mask != 0; mask <<= 1) //低位在前，逐位读取  
47.   {  
48.     if (DS1302_IO != 0)  //首先读取此时的IO引脚，并设置dat中的对应位  
49.     {  
50.       dat |= mask;  
51.     }  
52.     DS1302_CK = 1;       //然后拉高时钟  
53.     DS1302_CK = 0;       //再拉低时钟，完成一个位的操作  
54.   }  
55.   return dat;              //最后返回读到的字节数据  
56. }  
57. /* 用单次写操作向某一寄存器写入一个字节，reg-寄存器地址，dat-待写入字节*/  
58. void DS1302SingleWrite(uchar reg, uchar dat)  
59. {  
60.   DS1302_CE = 1;                   //使能片选信号  
61.   DS1302ByteWrite((reg << 1) | 0x80); //发送写寄存器指令  
62.   DS1302ByteWrite(dat);            //写入字节数据  
63.   DS1302_CE = 0;                   //除能片选信号  
64. }  
65. /* 用单次读操作从某一寄存器读取一个字节，reg-寄存器地址，返回值-读到的字节*/  
66. uchar DS1302SingleRead(uchar reg)  
67. {  
68.   uchar dat;  
69.   
70.   DS1302_CE = 1;                   //使能片选信号  
71.   DS1302ByteWrite((reg << 1) | 0x81); //发送读寄存器指令  
72.   dat = DS1302ByteRead();          //读取字节数据  
73.   DS1302_CE = 0;                   //除能片选信号  
74.   
75.   return dat;  
76. }  
77. /* 用突发模式连续写入8个寄存器数据，dat-待写入数据指针*/  
78. void DS1302BurstWrite(uchar *dat)  
79. {  
80.   uchar i;  
81.   
82.   DS1302_CE = 1;  
83.   DS1302ByteWrite(0xBE);  //发送突发写寄存器指令  
84.   for (i = 0; i < 8; i++) //连续写入8字节数据  
85.   {  
86.     DS1302ByteWrite(dat[i]);  
87.   }  
88.   DS1302_CE = 0;  
89. }  
90. /* 用突发模式连续读取8个寄存器的数据，dat-读取数据的接收指针*/  
91. void DS1302BurstRead(uchar *dat)  
92. {  
93.   uchar i;  
94.   
95.   DS1302_CE = 1;  
96.   DS1302ByteWrite(0xBF);  //发送突发读寄存器指令  
97.   for (i = 0; i < 8; i++) //连续读取8个字节  
98.   {  
99.     dat[i] = DS1302ByteRead();  
100.   }  
101.   DS1302_CE = 0;  
102. }  
103. /* 获取实时时间，即读取DS1302当前时间并转换为时间结构体格式*/  
104. void GetRealTime(struct sTime *time)  
105. {  
106.   uchar buf[8];  
107.   
108.   DS1302BurstRead(buf);  
109.   time->year = buf[6] + 0x2000;  
110.   time->mon  = buf[4];  
111.   time->day  = buf[3];  
112.   time->hour = buf[2];  
113.   time->min  = buf[1];  
114.   time->sec  = buf[0];  
115.   time->week = buf[5];  
116. }  
117. /* 设定实时时间，时间结构体格式的设定时间转换为数组并写入DS1302*/  
118. void SetRealTime(struct sTime *time)  
119. {  
120.   uchar buf[8];  
121.   
122.   buf[7] = 0;  
123.   buf[6] = time->year;  
124.   buf[5] = time->week;  
125.   buf[4] = time->mon;  
126.   buf[3] = time->day;  
127.   buf[2] = time->hour;  
128.   buf[1] = time->min;  
129.   buf[0] = time->sec;  
130.   DS1302BurstWrite(buf);  
131. }  
132. /* DS1302初始化，如发生掉电则重新设置初始时间*/  
133. void InitDS1302()  
134. {  
135.   uchar dat;  
136.   struct sTime code InitTime[] =    //2016年5月18日9:00:00 星期二  
137.   {  
138.     0x2016, 0x05, 0x18, 0x09, 0x00, 0x00, 0x02  
139.   };  
140.   
141.   DS1302_CE = 0;  //初始化DS1302通信引脚  
142.   DS1302_CK = 0;  
143.   dat = DS1302SingleRead(0);  //读取秒寄存器  
144.   if ((dat & 0x80) != 0)      //由秒寄存器最高位CH的值判断DS1302是否已停止  
145.   {  
146.     DS1302SingleWrite(7, 0x00);  //撤销写保护以允许写入数据  
147.     SetRealTime(&InitTime);      //设置DS1302为默认的初始时间  
148.   }  
149. }  顶