模拟SPI协议时序

最新推荐文章于 2024-08-27 07:16:28 发布

云说风轻

最新推荐文章于 2024-08-27 07:16:28 发布

阅读量929

点赞数

分类专栏：通信

通信专栏收录该内容

4 篇文章

订阅专栏

本文介绍了SPI总线的基本概念，包括其工作原理、常见的四线制组成（MISO、MOSI、SCK、CS）及接线方式。此外，还详细解析了SPI的工作模式与时序配置，以及如何通过I/O端口模拟SPI的写入和读取操作。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

SPI是串行外设接口总线，摩托罗拉公司开发的一种全双工，同步通信总线，有四线制和三线制。

　　在单片机系统应用中，单片机常常是被用来当做主机（MASTER），外围器件被当做从机（SLAVE）。

　　所以，在以下的介绍中，都是默认单片机是主机模式进行说明的。

　　SPI总线相对于IIC总线，无总裁机制，无应答机制。

　　SPI常用的四线制分别是，MISO（主入从出）、MOSI（主出从入）、SCK（同步时钟线）、CS（片选线，也有是NSS）。

　　主从机之间典型的接线方式如下所示：

　　按照时钟线的时钟极性（CPOL）和相位（CPHA），将SPI总线区分成4种工作方式。

　　具体区分如下：

　　当时钟极性（CPOL==0）时：表示时钟线空闲状态为低电平；

　　当时钟极性（CPOL==1）时：表示时钟线空闲状态为高电平；

　　当时钟相位（CPHA==0）时：表示数据在时钟的第一个边沿输出；

　　当时钟相位（CPHA==1）时：表示数据在时钟的第二个边沿输出；

　　如上所示，CPOL和CPHA两两组合，可表示4种工作方式，假设配置CPOL=0，CPHA=0，表示数据线在空闲时处于低电平，主机数据在时钟的第一个边沿（也就是上升沿被输出），在第二个边沿（也就是下降沿被读入）。

　　需要注意的是，主机的配置必须根据从机设计，例如，从机是上升沿输出，下降沿输入。那么，主机在配置的过程当中，必须采用上升沿输出，下降沿输入，即SPI0工作方式。

　　采用I/O端口模拟SPI协议时序，可以很好地加深对于SPI总线的理解。

　　SPI写时序模拟：

void SPI_write(unsigned char dat)
{
        unsigned char temp;
        for(temp=0x80;temp!=0;temp>>=1)
        {
                SCK=0;
                if(temp&dat==0)
                {
                        MOSI=0;
                }
                else
                {
                        MOSI=1;
                }
                SPI_delay(); //让MOSI稳定
                SCK=1;
        }
}

　　SPI读时序模拟：

unsigned char SPI_read(void)
{
        unsigned char temp;
        unsigned char dat;
        for(temp=0x80;temp!=0;temp>>=1)
        {
                SCK=1;
                SPI_delay();  //让SCK稳定
                SCK=0;
                if(MISO==1)
                {
                        dat|=temp;
                }
                else
                {
                        dat&=~temp;
                }
        }
        return dat; 
}