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SPI教程 ——疯壳·开发板系列 # Z S' ^4 b2 L
2 }7 |6 G- q& m" C; {, e0 A9 o
; o2 j1 y- W3 V& x" a5 K 图1& w) |0 w" R. T3 i7 @
4 m& ^4 g9 f1 B6 d. L
- m- m% T4 y, c: u2 ^/ Q" Z 第一节SPI Flash硬件电路/ E' Q! X X) ^
/ _: ^- c3 B E8 L
SPI_Flash可用于存储程序以及一些数据，如果需要存储程序则必须连接在规定的引脚，开发板上选用的mcu引脚分别为：P00，P03，P05，P06，如下图所示：
/ c6 h$ S8 y8 ^; u
1 ~2 W* Z: W$ F' S) S
, A9 a% d# Z- O$ x: f- g& S2 |; F8 E/ Z
图2- T7 L/ U7 L2 B0 W3 M7 ]& x1 j3 v
9 C `( R4 C" `8 W0 d x0 N# S
3 ^4 G. [1 k" V* L4 }; P* }
; ? m7 Q7 W3 i0 d& `; M/ R0 E) G6 k 第二节 SPI+寄存器
: ^3 Q+ @5 y5 e8 V# X" B: C
7 @4 l% Y. x* h$ Y/ g 2.1 SPI+介绍
% M* p+ X% m/ o6 U F" B$ q5 k# o5 ?/ _0 O3 u. n+ n7 f" s
这个接口支持SPI总线的一个子集。这个串行接口在主/从模式可以发送和接收8、16或32位，并且在主模式可以发送9位。SPI+接口有双向的2×16位字的FIFO，功能得到了增强。
. @/ S% s4 O: R S5 k7 R 该接口可以工作在主或从模式；有8、9、16、32位的操作方式；SPI控制器的时钟达到16MHz，SPI时钟源可以通过编程进行1、2、4、8分频；SPI的时钟线达到8MHz；支持SPI的0、1、2、3四种工作模式；SPI_DO的空闲电平可以通过编程设置；可屏蔽的中断发生器；单向读和写模式降低总线负载。( U3 k5 D+ G8 O8 `
, i: x* ]+ B, K6 o \% ~5 h
2.2 寄存器介绍
+ `) M+ q) L. }, k9 d5 n 2.2.1 SPI控制寄存器0
$ b4 U/ H# P' Q
5 ~: E0 J) Z+ T4 D
2 A2 E; m" S! C3 s9 G
; a B+ B% o5 u& {8 N* \ 图3. A6 z+ B& K1 {) Z
15位：SPI_EN引脚是否有效，’0’表示无效，’1’表示有效；9 S3 z: R+ w1 b4 F
14位：SPI中断使能位，’0’表示无效，’1’表示有效；
* Q9 }: c5 g) w' o 13位：’0’表示接收寄存器或FIFO为空，’1’表示SPI中断，数据已经被发送或接收，该位必须通过软件写SPI_CLR_INT_REG清零；! p$ O. g/ x2 ] `- K7 ]
12位：返回SPI_DI引脚的状态值；
6 y6 k9 u5 S5 Z8 \" T 11位：‘0’表示发送FIFO满，‘1’表示发送FIFO空；
: N# \9 u2 R8 z& x 10位：‘0’正常模式，‘1’使SPIDO的值等于SPI_DO的值；
' p6 a- ~2 Z9 P 9位：‘0’正常操作，‘1’复位SPI；4 \9 J$ G) v0 A& s+ O, _
8:7位：SPI数据格式；8 b% d) U- C9 D3 }
6位：SPI工作模式，‘0’为主设备，‘1’为从设备；
' j* n2 h/ R2 G4 l 5位：当SPI处于空闲模式或者当SPI_FORCE_DO=1时引脚SPI_DO的值；
& C/ ]% v ?8 L; n" m) h; y1 r' a 4:3位：SPI在主模式下的时钟频率选择；
3 P2 U6 D8 `' w: R* w7 l( u \# k 2位：SPI时钟初始电平的高低，‘0’为低，‘1’为高；
4 C, b5 X" e& H5 h3 G" t 1位：SPI时钟的相位选择，具体看SPI的时序图；（SPI的资料）
- J% x, }9 Y0 A4 n0 [8 o 0位：SPI的开关。
: K/ T; _' I/ x
+ K( t* I$ k) ~# {2 g F. l3 O 2.2.2 SPI接收/发送寄存器0
* D' E9 x+ I- R) c
$ n* R% t/ J. K. x) w/ K1 W
# V% R u! ?6 Y ]0 e& } 图4
% v9 ^% h! V1 F/ \+ w1 K 15:0位：SPI发送或接收的数据，写操作是，存储发送的数据，读操作时，为接收到的数据。
! y4 n0 w( Y& @* |% ~0 X" R6 T( Q' Y4 T% ?
2.2.3 SPI接收/发送寄存器1
d ]5 \: H* p+ D8 Y5 J$ j. s9 D- I0 d5 ]% ~
- ?/ i" T k% K7 r' j3 e 图5
$ K- \1 h* C) _ 15:0位：SPI发送或接收的数据，写操作是，存储发送的数据，读操作时，为接收到的数据；为32位模式的高16位数据。* T( {& f$ V) | Z, {
) ^/ S+ x+ t7 F* Q5 B 2.2.4 SPI清除中断寄存器0 v6 K( @4 ]$ |$ \# Q. U: C0 {
% \+ J" m( l* S% f
4 N9 ?0 v1 b \; ?
图6/ Z! q( \3 X1 t9 l, j
15:0位：写任意值到该寄存器清除SPI的中断标志。% Q1 V; L/ j, F
3 `3 ~* K% K! x+ b
2.2.5 SPI控制寄存器1
3 B! U: z0 n6 u# ?9 w3 {# G
& N$ I, j% K1 V, ~9 j% H
" ~8 G1 d( s, y" ?! `+ ?
+ C! v$ t! _6 H6 i n) E 图7# `4 S& j1 ^$ v) _( F
15:5位：保留不使用；2 k, F' \) X8 ^, N9 F' s" ?
4位：决定在9位模式下的第一位的值；( i# s. `7 e/ c' H: c$ n
3位：SPI忙标志位，‘0’表示SPI空闲，‘1’表示SPI忙；
: u) l" a) m7 v+ V 2位：SPI优先级选择位，‘0’低优先级，‘1’高优先级；7 z, N6 j' u, r& l5 Y
1:0位：SPI_FIFO模式。' ]; u F% k! B, N M* |6 R
5 p) X! i/ ^& u+ T0 F( Y; @' d1 _ 2.3 寄存器配置讲解
, P5 V; v4 n# L #define CLK_PER_REG (* ( volatile uint16*)0x50000004)
, d. y7 R* e% |6 ^" m: I #define SPI_CTRL_REG (* ( volatile uint16*)0x50001200)
9 o# ^8 C0 B, X #define SPI_RX_TX_REG0 (* ( volatile uint16*)0x50001202)
% m7 B9 G3 {; y! e# g- y #define SPI_RX_TX_REG1 (* ( volatile uint16*)0x50001204)
, C# f4 F6 [1 K: X' P+ P #define SPI_CLEAR_INT_REG (* ( volatile uint16*)0x50001206)
" D8 y8 _8 h$ \ W0 M m( v #define SPI_CTRL_REG1 (* ( volatile uint16*)0x50001208)
- V+ f$ ]2 V3 t. P8 l' X 启动SPI模块的时钟：CLK_PER_REG |= 0x0800;
4 t; O5 f' _; k6 W SPI的初始化配置寄存器：0 ^' O7 E1 Y- u( O7 Y7 B4 E4 ~3 ^
先关闭SPI， SPI_CTRL_REG =0x8000；6 \" a1 V: z5 \0 C& Z
SPI配置为8位模式，主模式，时钟空闲为低电平，相位模式0，关闭SPI中断，时钟8分频（0x1000000000000000），则SPI_CTRL_REG =0x8000；
8 k# w1 `# j, J, i- D 开SPI， SPI_CTRL_REG | =0x0001;
* J/ o3 k# G0 R ]! S/ ^1 Y% T$ x 发送一个字节0x55，将数据填充进发送寄存器SPI_RX_TX_REG0 = 0x55；等待发送寄存器为空while(SPI_CTRL_REG&0x2000);
7 E; h; F1 u. g7 G 接收一个字节，读取接收寄存器rx_data = SPI_RX_TX_REG; \! a! G8 o6 V6 a
1 Y/ x( e: P; @/ z
7 v) u i8 Y& I9 M. i) n6 U
" _! K" ]( ~9 A$ L0 C
第三节 SPI实验
4 @4 m& B+ E6 U) M2 i0 Q! v* @ G
; F* L& U/ e3 E i 实验需要使用的模块有：手机开发板底板，Jlink调试工具，USB转串模块、杜邦线、3.7V锂电池或Mocro USB线。
# Z7 o: J `: z, D l4 l* j; Q 使用USB转串模块连接手机蓝牙串口，连接方式如下：
# a3 Y% O) b3 x# f" o+ s6 [5 G (1)USB转串模块一端只需要使用杜邦线连接RXD、TXD、GND三个引脚，如下图所示：
2 ]/ j# \' s* D. R4 h4 D+ E S$ {
# A$ o0 ]; |5 W 图8, |& ]3 p. F" u
(2)手机主控底板一端需要使用杜邦线连接左侧J7三个引脚，与USB转串模块的引脚一一对应（串口引脚交叉），分别为RXD-->TXD、TXD-->RXD、GND-->GND，如下图所示：
) D$ i; X' `$ ~$ P1 k- u
' t8 Q4 g: r; i) e; Z/ w2 Q
7 |1 p6 {2 D) Q/ ^1 z 图9
! Q6 t: z1 q" f6 d 使用JLINK通过杜邦线连接手机蓝牙，连接方式如下：1 G& z+ T2 }; o8 @
(1)JLINK一端只需要使用杜邦线连接JLINK的SWC、SWD、GND三个引脚，如下图所示：
9 h, b8 W7 F+ H1 j8 P
Q2 x$ A" |: q! |2 @! a
3 L8 [9 |! D, F
图10) O9 W F( T* s/ W* ~
(2)手机蓝牙一端需要使用杜邦线连接上方右侧的J3三个引脚，与JLINK的连接引脚一一对应，分别为SWC-->SWCLK、SWD-->SWDIO、GND-->GND，如下图所示：" j. T; w2 v. E) w/ g" P$ r
# b- G$ Q- }1 P6 c' r" `/ Q* J
' C8 B% W% |! [( }: @ 图11/ b* Z0 E# y/ {& f- }" [
将JLINK插上电脑的USB接口，连接好之后给手机主控底板供电，详细的介绍可以参考《如何上电》教程，路径为：..\WT_Mobile\0.从这里开始\0.开机测试。
* D0 Z! N9 W) \5 i1 ?; _+ J# W6 K7 G SPI实验的Keil工程为spi_flash.uvproj，位于目录：" f6 r) H, x! u/ m
..\WT_Mobile\1.初级教程\DA14580\6_初级_SPI\projects\target_apps\peripheral_examples\spi\spi_flash\Keil_5，如下图所示：
3 [9 V$ k7 z' m" `2 w% s4 S4 c7 F
- P& i* S k9 ^7 B9 U
5 E1 A' ~1 [+ x6 G2 _0 b7 O
图12
0 K9 }/ R+ E" ]( `8 L% M 打开串口调试助手连接串口模块。在KEIL中编译源代码，点击DEBUG，然后点击全速运行，就看到串口打印出的读写Flash的信息，如下图所示：' U* T8 b3 F8 j, m6 o$ j
, K2 l. n: {1 W
9 Q2 X% I7 B' @7 Y/ Q# f
, O+ `7 ^$ @' ] q- s6 M
8 t$ `2 m$ w$ \1 j, u1 z Q1 \+ Y: ]' Y- \4 |3 H+ J# I9 l
3 \6 C" I% L! B( o" U8 [+ T2 z( O& Z( K
图135 c3 f) a9 Q' C1 s6 m' G/ f- o% B
8 j! L( e3 _. \$ G$ C1 ^5 f
1 D( B" C4 j; N1 ] X% }; g* c6 u, f6 R1 A: U/ f: ^
配套资料：http://www.fengke.club! M$ d0 l( x7 o7 D1 K. K+ G
套件地址：http://shop115904315.taobao.com/; G+ ~5 z' H& g! ?* T
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" M, O- ~" E8 ?+ o8 s- Z
5 @" Y6 x+ v _
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发表于 2022-6-18 19:21
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