【开发教程7】ARM功能手机-SPI教程

FutureX

SPI教程

——疯壳·开发板系列

7 i  W( }2 s% l; h
% k1 [- }9 H3 h; O     
    图1

8 Q( J/ `( @+ |. O  t" c' ]
+ [+ F" W9 w, l    第一节SPI Flash硬件电路
  m  e' l2 r' n( a8 y
+ c9 s$ f0 |  @! ]' f5 \; N$ H    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：

7 {; Z7 K; r( E3 ?    
9 ~6 g6 Q. k4 u1 y9 ?4 x: B    图2

. @) \' }+ W% z* Z

    第二节 SPI+寄存器
* m" t5 l6 r. k6 s2 A
6 j% _8 _4 {; C5 [( A9 t    2.1 SPI+介绍
8 }, t, `- p8 [: U6 @9 S' B
    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。
1 X4 i9 C3 U3 M" R; R+ G( T* ^    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。

    2.2 寄存器介绍
2 V# R% }; y4 X3 n2 O& f    2.2.1 SPI控制寄存器0
, D) L4 ]0 j* E

, [5 a( `' `5 R% x: W! C    
9 |# G) e; {, {    图3
- }5 C, ?$ u  I) f" Z( U5 ]    15位：SPI_EN引脚是否有效，’0’表示无效，’1’表示有效；
    14位：SPI中断使能位，’0’表示无效，’1’表示有效；
5 L2 M% V8 R* x( q3 P) X' [1 h5 I3 W    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；
    12位：返回SPI_DI引脚的状态值；
    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；
    9位：‘0’正常操作，‘1’复位SPI；
    8:7位：SPI数据格式；
% O" q1 ?: G+ g- A0 C) L* o. R8 y    6位：SPI工作模式，‘0’为主设备，‘1’为从设备；
" K- ]) o; r" Z4 h    5位：当SPI处于空闲模式或者当SPI_FORCE_DO=1时引脚SPI_DO的值；
* D: k+ m- W( z( K5 K6 W' X    4:3位：SPI在主模式下的时钟频率选择；
    2位：SPI时钟初始电平的高低，‘0’为低，‘1’为高；
& A7 m8 h* X0 V0 v    1位：SPI时钟的相位选择，具体看SPI的时序图；（SPI的资料）
  f( ]: O& X+ _3 Z: q    0位：SPI的开关。
% r( O9 U: y! [3 k3 N9 i
    2.2.2 SPI接收/发送寄存器0

   
    图4
    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。
- c: J" S$ f5 `9 ?. {0 x- O. B5 K* m. R
    2.2.3 SPI接收/发送寄存器1

/ n% V1 r6 n2 }0 x6 E' b    
- z2 E- ^: i, W$ n0 p    图5
    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。

    2.2.4 SPI清除中断寄存器

+ m3 |: J# [; v3 i! G    
    图6
/ W% q% l: j( n; z7 B+ G8 {    15:0位：写任意值到该寄存器清除SPI的中断标志。
. g. y; `% @: s6 ?/ }1 g
    2.2.5 SPI控制寄存器1


  
    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；
    3位：SPI忙标志位，‘0’表示SPI空闲，‘1’表示SPI忙；
    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。
/ b6 Q3 e5 X& J( y8 Y
0 y; o# q& S/ Q0 P9 D5 Y+ t' p    2.3 寄存器配置讲解
" |  t+ S! O& u& i% n/ Y    #define CLK_PER_REG                (* ( volatile uint16*)0x50000004)
! W1 |4 t( J2 O* \% f' }! l9 A1 F    #define SPI_CTRL_REG                (* ( volatile uint16*)0x50001200)
    #define SPI_RX_TX_REG0              (* ( volatile uint16*)0x50001202)
) k8 K6 i' x5 P6 v0 n/ N; ^    #define SPI_RX_TX_REG1              (* ( volatile uint16*)0x50001204)
    #define SPI_CLEAR_INT_REG           (* ( volatile uint16*)0x50001206)
6 h' l3 F& Y: Q* V- R# H    #define SPI_CTRL_REG1               (* ( volatile uint16*)0x50001208)
9 d% Z: d  _9 o. ?) j    启动SPI模块的时钟：CLK_PER_REG |= 0x0800;
* N: |( f0 y* q( r  x$ Z2 D- o% c" V    SPI的初始化配置寄存器：
    先关闭SPI， SPI_CTRL_REG =0x8000；
    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；
    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;
5 n1 N6 H6 w: ?  K
6 }4 a, X& |) I0 t3 [1 Z- c
0 _# f3 M, |- O" j2 r
    第三节 SPI实验
! s% }8 D. X; [/ \
$ g% @6 \& M- r% O2 n) m& F+ B    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。
  j2 o+ e& q# z$ Q$ T" d1 w    使用USB转串模块连接手机蓝牙串口，连接方式如下：
: f( n1 s. F/ ~+ ~) z9 O; u        (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 p) U8 p+ p7 I* O. q  s
   
$ D/ B4 N1 }1 f    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：

0 J9 R+ `' p+ F  e, g     
    图9
6 B  u! d# _: A  x' K    使用JLINK通过杜邦线连接手机蓝牙，连接方式如下：
    (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：

   
; F8 n, i* e7 x0 k( k3 x    图10
1 J+ L) a- M5 }# q    (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：
! C1 q6 A! b( ]6 h5 g* H# ]
0 o/ o1 n! z: B' C    
    图11
    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：
8 u( w( B% c9 R0 F% z    ..\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：
4 z' U) Y- R0 q5 v
     
/ l8 m0 j' Z9 G, |- G4 ^    图12
    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：


: [" X. g4 I- u' }0 o& N

3 C* A) |( d" W. A
+ [& w' W, t; {    
6 Q0 W0 T* D& m' B; @    图13
4 E4 m# m2 Z, W! ]+ a# b
$ _# e/ g7 M/ [; t% f7 T

' U; B2 v8 [, ?1 |5 N8 Q  o/ I    配套资料：http://www.fengke.club
) L2 o+ V7 @6 B1 s6 c4 X# }    套件地址：http://shop115904315.taobao.com/
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2022-6-18 19:21 上传

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, f/ `! U- n+ ~, v# c" G- B4 a

peerless2021

在学校做过这种，嵌入式控制的感觉很有意思