spi四种模式

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* CPOL = 0, CPHA = 0, MSB first */
uint8_t SOFT_SPI_RW_MODE0( uint8_t write_dat )
{
    uint8_t i, read_dat;
    for( i = 0; i < 8; i++ )
    {
        if( write_dat & 0x80 )
            MOSI_H;  
        else                    
            MOSI_L;  
        write_dat <<= 1;
        delay_us(1);  
        SCK_H; 
        read_dat <<= 1;  
        if( MISO ) 
            read_dat++; 
    delay_us(1);
        SCK_L; 
        __nop();
    }
  
    return read_dat;
}
 
 
/* CPOL=0,CPHA=1, MSB first */
uint8_t SOFT_SPI_RW_MODE1(uint8_t byte) 
{
    uint8_t i,Temp=0;
 
  for(i=0;i<8;i++)     // 循环8次
  {
    SCK_H;     //拉高时钟
    if(byte&0x80)
        {
      MOSI_H;  //若最到位为高,则输出高
        }
    else      
    {
      MOSI_L;   //若最到位为低,则输出低
    }
    byte <<= 1;     // 低一位移位到最高位
    delay_us(1);
    SCK_L;     //拉低时钟
    Temp <<= 1;     //数据左移
 
    if(MISO)
      Temp++;     //若从从机接收到高电平,数据自加一
    delay_us(1);
 
  }
  return (Temp);     //返回数据
}
 
/* CPOL=1,CPHA=0, MSB first */
uint8_t SOFT_SPI_RW_MODE2(uint8_t byte) 
{
    uint8_t i,Temp=0;
 
  for(i=0;i<8;i++)     // 循环8次
  {
    if(byte&0x80)
        {
      MOSI_H;  //若最到位为高,则输出高
        }
    else      
    {
      MOSI_L;   //若最到位为低,则输出低
    }
    byte <<= 1;     // 低一位移位到最高位
    delay_us(1);
    SCK_L;     //拉低时钟
    Temp <<= 1;     //数据左移
 
    if(MISO)
      Temp++;     //若从从机接收到高电平,数据自加一
    delay_us(1);
    SCK_H;     //拉高时钟
    
  }
  return (Temp);     //返回数据
}
 
 
/* CPOL = 1, CPHA = 1, MSB first */
uint8_t SOFT_SPI_RW_MODE3( uint8_t write_dat )
{
    uint8_t i, read_dat;
    for( i = 0; i < 8; i++ )
    {
    SCK_L; 
        if( write_dat & 0x80 )
            MOSI_H;  
        else                    
            MOSI_L;  
        write_dat <<= 1;
        delay_us(1);  
        SCK_H; 
        read_dat <<= 1;  
        if( MISO ) 
            read_dat++; 
    delay_us(1);
        __nop();
    }
    return read_dat;
}
### SPI四种模式详解及其应用场景 SPI(Serial Peripheral Interface,串行外设接口)是一种同步串行通信接口,用于短距离通信,主要在嵌入式系统中使用。它支持全双工数据传输,在主机和从机之间交换数据流。 #### 四种工作模式的定义 SPI 协议的工作模式由两个参数决定:时钟极性 (CPOL) 和时钟相位 (CPHA),它们的不同组合形成了四种工作模式: | **CPOL** | **CPHA** | **模式编号** | |----------|-----------|---------------| | 0 | 0 | 模式 0 | | 0 | 1 | 模式 1 | | 1 | 0 | 模式 2 | | 1 | 1 | 模式 3 | 以下是每种模式的具体描述以及其特点[^2]: --- #### 模式 0 (CPOL=0, CPHA=0) - **时钟极性 (CPOL)**: 非激活状态下的时钟信号为低电平。 - **时钟相位 (CPHA)**: 数据在第一个时钟边沿采样(上升沿),第二个时钟边沿发送数据。 - **典型应用**: 常用于简单的传感器读取操作,因为它的时序相对容易实现。 --- #### 模式 1 (CPOL=0, CPHA=1) - **时钟极性 (CPOL)**: 非激活状态下的时钟信号为低电平。 - **时钟相位 (CPHA)**: 数据在第二个时钟边沿采样(下降沿),第一个时钟边沿发送数据。 - **典型应用**: 当设备需要更复杂的时序控制时适用,比如某些音频编解码器。 --- #### 模式 2 (CPOL=1, CPHA=0) - **时钟极性 (CPOL)**: 非激活状态下的时钟信号为高电平。 - **时钟相位 (CPHA)**: 数据在第一个时钟边沿采样(下降沿),第二个时钟边沿发送数据。 - **典型应用**: 这种模式适合于高速数据传输场景,尤其是在噪声较大的环境中。 --- #### 模式 3 (CPOL=1, CPHA=1) - **时钟极性 (CPOL)**: 非激活状态下的时钟信号为高电平。 - **时钟相位 (CPHA)**: 数据在第二个时钟边沿采样(上升沿),第一个时钟边沿发送数据。 - **典型应用**: 广泛应用于存储设备的数据交互,因为它可以提供更高的稳定性和可靠性。 --- #### 应用场景分析 不同硬件设备可能对 SPI 工作模式有不同的需求,因此选择合适的工作模式至关重要。以下是一些常见应用场景的例子: 1. **传感器数据采集** - 使用模式 0 或模式 1 是较为普遍的选择,因其简单易实现。 2. **显示屏驱动** - 显示屏通常要求较高的稳定性,可能会采用模式 3 来减少误触发的可能性。 3. **SD卡或其他存储介质** - 存储设备往往倾向于使用模式 3,以确保数据传输过程中的可靠性和抗干扰能力。 4. **无线模块通信** - 对于一些高频无线模块,为了适应快速变化的环境,可以选择模式 2 提供更强的抗噪性能。 --- ### 示例代码展示 下面是一个基于 Python 的伪代码示例,演示如何配置 SPI 接口并切换到指定模式: ```python import spidev def configure_spi(mode): spi = spidev.SpiDev() spi.open(0, 0) # 打开总线 0 设备 0 spi.mode = mode # 设置 SPI 模式 spi.max_speed_hz = 500000 # 设置最大频率为 500kHz return spi # 切换至模式 3 spi_interface = configure_spi(3) print(f"Configured SPI to Mode {spi_interface.mode}") ``` 此代码片段展示了如何通过 `spidev` 模块设置特定的 SPI 模式,并调整其他相关参数。 ---
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