【开发教程7】ARM功能手机-SPI教程

FutureX

SPI教程

——疯壳·开发板系列

0 ?! r2 T; u% U# X     
2 j+ M) c2 w) d! [" g    图1
& p3 Y: Z- R! v5 Y' p- K# D
+ v4 M( T, d& a% t5 Y
" I% H) ^; \, o. n% M% @    第一节SPI Flash硬件电路

    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：
2 Q1 k# ^- |8 ?4 ]' Y
   
    图2
. R; c4 ~" j6 f0 J: m% X


    第二节 SPI+寄存器
6 J4 J, ]. ]2 r" A5 S' o1 T
" A/ I) u' \1 c. @7 }    2.1 SPI+介绍

% }1 p4 Y: J) p2 |3 F! g    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。
    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。

/ r8 c5 }- N% m. ~2 w    2.2 寄存器介绍
    2.2.1 SPI控制寄存器0


' M8 l" k& ?1 F" r  P: U    
    图3
    15位：SPI_EN引脚是否有效，’0’表示无效，’1’表示有效；
1 z5 P9 t; g- F6 C* c7 g0 d    14位：SPI中断使能位，’0’表示无效，’1’表示有效；
, h9 Q8 t% T# ^6 U    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；
3 q# O! O2 [0 f  H1 J8 W    12位：返回SPI_DI引脚的状态值；
. Y/ b( Q9 M0 k) F# d3 p    11位：‘0’表示发送FIFO满，‘1’表示发送FIFO空；
    10位：‘0’正常模式，‘1’使SPIDO的值等于SPI_DO的值；
0 z$ ?7 u2 E3 f' _, W  l* d    9位：‘0’正常操作，‘1’复位SPI；
! E, N) k; y0 T+ S% I, p5 R& i4 ~    8:7位：SPI数据格式；
    6位：SPI工作模式，‘0’为主设备，‘1’为从设备；
0 q# q2 J% \/ a# o# T    5位：当SPI处于空闲模式或者当SPI_FORCE_DO=1时引脚SPI_DO的值；
- |( O4 o6 K4 b" h, a9 `    4:3位：SPI在主模式下的时钟频率选择；
5 @: ]0 u$ o6 C" s: r: ^6 k    2位：SPI时钟初始电平的高低，‘0’为低，‘1’为高；
    1位：SPI时钟的相位选择，具体看SPI的时序图；（SPI的资料）
  Z, n0 r% \7 [6 g3 }' B    0位：SPI的开关。
  ?* n" ^. e% I; H
2 r1 F5 s% ^: B    2.2.2 SPI接收/发送寄存器0

   
  q& q* U$ t5 d5 _3 m. |7 [4 P    图4
( h: W6 b' y! y1 g( O" ]1 _7 j    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。
9 \3 K$ _4 H! {8 e  I+ I1 g, Y( H
* T1 H6 X# U+ W8 k0 ^    2.2.3 SPI接收/发送寄存器1

) O1 [, Q/ v- @0 Z/ x    
, Z# G( r9 v2 A* ~7 C. b) y, O# v& ^    图5
. t0 [4 g$ C: u3 G$ O1 Q    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。
! K4 {7 Y( j+ [# d9 ]2 f
    2.2.4 SPI清除中断寄存器

   
    图6
    15:0位：写任意值到该寄存器清除SPI的中断标志。

: \1 _% K+ Y, T2 w# C9 {    2.2.5 SPI控制寄存器1
( q, e( M* t- K: O0 t% \

$ [8 |# J& ]" e7 x) F7 ~9 |   
    图7
    15:5位：保留不使用；
    4位：决定在9位模式下的第一位的值；
: @" n4 K( `/ ]4 }: d    3位：SPI忙标志位，‘0’表示SPI空闲，‘1’表示SPI忙；
- v, U4 q! f% S9 T    2位：SPI优先级选择位，‘0’低优先级，‘1’高优先级；
    1:0位：SPI_FIFO模式。

  o8 q0 T: T- Y9 c5 P" [2 P8 s. y    2.3 寄存器配置讲解
, r" |% T8 f* i8 I% I    #define CLK_PER_REG                (* ( volatile uint16*)0x50000004)
    #define SPI_CTRL_REG                (* ( volatile uint16*)0x50001200)
    #define SPI_RX_TX_REG0              (* ( volatile uint16*)0x50001202)
    #define SPI_RX_TX_REG1              (* ( volatile uint16*)0x50001204)
% m9 J. S. k+ q3 \7 }    #define SPI_CLEAR_INT_REG           (* ( volatile uint16*)0x50001206)
+ G0 ]0 W4 b  c/ n/ L: n    #define SPI_CTRL_REG1               (* ( volatile uint16*)0x50001208)
% K- A( n" t& K    启动SPI模块的时钟：CLK_PER_REG |= 0x0800;
    SPI的初始化配置寄存器：
    先关闭SPI， SPI_CTRL_REG =0x8000；
, A# }% Q9 f2 d9 i# |    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；
  K  e1 V+ h% i1 ~, a9 u- k    开SPI， SPI_CTRL_REG | =0x0001;
    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);
    接收一个字节，读取接收寄存器rx_data = SPI_RX_TX_REG;



    第三节 SPI实验

- n/ k% V) ?& s4 {, D    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。
    使用USB转串模块连接手机蓝牙串口，连接方式如下：
2 T  L. N" E9 L( s* B; Y        (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：

. g( x, z8 z+ m% M; t/ Q" z    
% F* c, c! u4 i6 h    图8
    (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：
, v+ q7 i; |  b$ j" i
     
    图9
    使用JLINK通过杜邦线连接手机蓝牙，连接方式如下：
. }7 a. s) D/ d    (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：

& F* Y# D, ^9 h    
! s/ G" U$ ^# x  P" `- K    图10
5 K# X: ~! `0 j    (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：
; q4 u: P( x! R% k( f: O# b' {
0 C' k3 }. A2 \0 |1 K: k    
& _. X" y9 c4 U* l& h- R    图11
1 [  m- \$ F& C& J' d    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。
    SPI实验的Keil工程为spi_flash.uvproj，位于目录：
    ..\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：
$ W* q, h5 ~! k3 R4 M. Y+ Z
" ~/ D4 C0 B6 j+ T# e  Z4 j     
4 j% u" t& M9 J$ T+ I    图12
) V. Y( A+ @4 T: [. A3 j4 T5 Q$ w, N! L    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：
/ M0 s. t" P5 Y$ S8 @; }

2 S  Q: J# t6 ?- Z

5 I+ E4 |. ~, \  }( O2 F) }
   
    图13


4 y/ r. k5 R/ q& u  ^8 C9 z8 I% B
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2022-6-18 19:21 上传

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peerless2021

在学校做过这种，嵌入式控制的感觉很有意思