SPI总线小结
STC15的SPI总线接口总结
而硬件 SPI 有发送/接收缓冲区,直接把数据填到缓冲区,在脉冲的作用下发送出去。
3、软件模拟 SPI 程序(与 RC522 射频模块通信)
//读 SPI 数据
unsigned char SPIReadByte(void)
{
unsigned char SPICount;
// Counter used to clock out the data
ucResult=SPDAT; SPI_SS=1;
return ucResult; } 第一次写入地址的同时读到的是上一次保存在从机缓冲区的数据,不是我们要读取的数据, 所以没去返回。第二次向从机发一个伪数据,返回第一次写入的地址指向的数据。
// 写寄存器 // Address:写入地址 // value:写入值 //返回一次无效的值 unsigned char WriteRawRC(unsigned char Address, unsigned char value) {
void SPIWriteByte(unsigned char SPIData)
{
unsigned char SPICount;
// Counter used to clock out the data
for (SPICount = 0; SPICount < 8; SPICount++)
{
if (SPIData & 0x80)
unsigned char readtemp=0; unsigned char ucAddr=0; SPI_SS=0; ucAddr = ((Address<<1)&0x7E); SPDAT=ucAddr; while(!(SPSTAT&SPIF)); //等待发送完成 SPSTAT=0XC0; //清零状态标志位 readtemp=SPDAT; SPDAT=value; while(!(SPSTAT&SPIF)); //等待发送完成 SPSTAT=0XC0; //清零状态标志位 SPI_SS=1;
SPI总线组成及其工作原理
SPI总线组成及其工作原理SPI(Serial Peripheral Interface)是一种同步串行通信总线,常用于连接微控制器与外部设备,如传感器、存储器、外设等。
SPI总线由四条信号线组成,包括SCLK(串行时钟线),MOSI(主设备输出从设备输入线),MISO(主设备输入从设备输出线)和SS(片选信号线)。
以下将详细介绍SPI总线的工作原理和其组成部分。
SPI总线采用主从架构,由一个主设备(如微控制器)和一个或多个从设备(如传感器、存储器等)组成。
主设备通过SCLK产生时钟信号来驱动整个通信过程。
主设备通过MOSI线发送数据到从设备,从设备通过MISO线传输数据给主设备。
每个从设备都有一个片选信号线(SS),用于使能该从设备。
当主设备需要与一些从设备通信时,将对应的片选信号线拉低,使该从设备处于选中状态。
1.SCLK(串行时钟线):SCLK是SPI通信中的时钟信号,由主设备通过该线产生并驱动。
SCLK信号的频率可以由主设备控制,通常可以在MHz级别。
SCLK的上升沿和下降沿都用于同步数据传输。
数据在SCLK的上升沿或下降沿的边沿进行读写操作。
2.MOSI(主设备输出从设备输入线):MOSI是主设备输出从设备输入的数据线。
主设备通过MOSI将数据传输给从设备。
数据在每个SCLK周期的上升沿或下降沿被写入。
3.MISO(主设备输入从设备输出线):MISO是主设备输入从设备输出的数据线。
从设备通过MISO将数据传输给主设备。
数据在每个SCLK周期的上升沿或下降沿被读取。
4.SS(片选信号线):每个从设备都有一个对应的SS信号线。
当主设备需要与一些从设备通信时,将该从设备的SS信号线拉低,使该从设备处于选中状态。
当通信结束后,SS信号线会被拉高,表示该从设备不再被选中。
1.主设备通过控制SS信号线,选中一些从设备开始通信。
2.主设备通过SCLK产生时钟信号,并通过MOSI线发送数据给从设备。
3.从设备在SCLK的上升沿或下降沿将数据写入MISO线,传输给主设备。
SPI总线的特点工作方式以及常见错误解析
1.S PI总线简介SPI(serial peripheral in terf ace,串行外围设备接口)总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口。
它用于CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。
它只需四条线就可以完成MCU与各种外围器件的通讯,这四条线是:串行时钟线(CSK)、主机输入/从机输出数据线(MI SO)、主机输出/从机输入数据线(MOSI)、低电平有效从机选择线CS。
当SPI工作时,在移位寄存器中的数据逐位从输出引脚(MOSI)输出(高位在前),同时从输入引脚(MISO)接收的数据逐位移到移位寄存器(高位在前)。
发送一个字节后,从另一个外围器件接收的字节数据进入移位寄存器中。
即完成一个字节数据传输的实质是两个器件寄存器内容的交换。
主SPI的时钟信号(SCK)使传输同步。
其典型系统框图如下图所示。
图1 典型系统框图2.SPI总线的主要特点·全双工;·可以当作主机或从机工作;·提供频率可编程时钟;·发送结束中断标志;·写冲突保护;。
总线竞争保护等。
3.SPI总线工作方式SPI总线有四种工作方式,其中使用的最为广泛的是SPI0和SPI3方式(实线表示):图2 SPI0和SPI3方式(实线表示)四种工作方式时序分别为:图3 四种工作方式时序时序详解:CPOL:时钟极性选择,为0时SPI总线空闲为低电平,为1时SPI总线空闲为高电平CPHA:时钟相位选择,为0时在SCK第一个跳变沿采样,为1时在SCK第二个跳变沿采样工作方式1:当CPHA=0、CPOL=0时SPI总线工作在方式1。
MISO引脚上的数据在第一个SPSCK沿跳变之前已经上线了,而为了保证正确传输,MOSI引脚的MSB位必须与SPSCK的第一个边沿同步,在SPI传输过程中,首先将数据上线,然后在同步时钟信号的上升沿时,SPI的接收方捕捉位信号,在时钟信号的一个周期结束时(下降沿),下一位数据信号上线,再重复上述过程,直到一个字节的8位信号传输结束。
SPI通信协议(SPI总线)学习
SPI通信协议(SPI总线)学习各位读友大家好!你有你的木棉,我有我的文章,为了你的木棉,应读我的文章!若为比翼双飞鸟,定是人间有情人!若读此篇优秀文,必成天上比翼鸟!SPI通信协议(SPI总线)学习1、什么是SPI?SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。
是Motorola 公司推出的一种同步串行接口技术,是一种高速的,全双工,同步的通信总线。
2、SPI优点支持全双工通信通信简单数据传输速率块3、缺点没有指定的流控制,没有应答机制确认是否接收到数据,所以跟IIC总线协议比较在数据可靠性上有一定的缺陷。
4、特点1):高速、同步、全双工、非差分、总线式2):主从机通信模式5、协议通信时序详解1):SPI的通信原理很简单,它以主从方式工作,这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备,需要至少4根线,事实上3根也可以(单向传输时)。
也是所有基于SPI的设备共有的,它们是SDI(数据输入)、SDO(数据输出)、SCLK(时钟)、CS(片选)。
(1)SDO/MOSI –主设备数据输出,从设备数据输入;(2)SDI/MISO –主设备数据输入,从设备数据输出;(3)SCLK –时钟信号,由主设备产生;(4)CS/SS –从设备使能信号,由主设备控制。
当有多个从设备的时候,因为每个从设备上都有一个片选引脚接入到主设备机中,当我们的主设备和某个从设备通信时将需要将从设备对应的片选引脚电平拉低或者是拉高。
2):需要说明的是,我们SPI通信有4种不同的模式,不同的从设备可能在出厂是就是配置为某种模式,这是不能改变的;但我们的通信双方必须是工作在同一模式下,所以我们可以对我们的主设备的SPI模式进行配置,通过CPOL(时钟极性)和CPHA(时钟相位)来控制我们主设备的通信模式,具体如下:Mode0:CPOL=0,CPHA=0Mode1:CPOL=0,CPHA=1Mode2:CPOL=1,CPHA=0Mode3:CPOL=1,CPHA=1时钟极性CPOL 是用来配置SCLK的电平出于哪种状态时是空闲态或者有效态,时钟相位CPHA是用来配置数据采样是在第几个边沿:CPOL=0,表示当SCLK=0时处于空闲态,所以有效状态就是SCLK处于高电平时CPOL=1,表示当SCLK=1时处于空闲态,所以有效状态就是SCLK处于低电平时CPHA=0,表示数据采样是在第1个边沿,数据发送在第2个边沿CPHA=1,表示数据采样是在第2个边沿,数据发送在第1个边沿例如:CPOL=0,CPHA=0:此时空闲态时,SCLK处于低电平,数据采样是在第1个边沿,也就是SCLK由低电平到高电平的跳变,所以数据采样是在上升沿,数据发送是在下降沿。
spi总线协议
spi总线协议SPI总线是一种常用的串行通信协议,全称为Serial Peripheral Interface,即串行外围设备接口。
它由Motorola公司在20世纪80年代初提出,并在之后的几十年里得到了广泛应用。
SPI 总线协议利用硬件时序进行通信,因此传输速度较高,被广泛应用于各种嵌入式系统和通信设备中。
SPI总线协议采用一主多从的方式进行通信,其中主设备通过SCLK时钟信号控制数据传输的时序,并通过SS片选信号选择从设备进行通信。
在SPI总线中,每个从设备都有一个对应的片选信号,主设备需要选择某个从设备才能与其进行通信。
数据在传输过程中,通过MOSI主发送、从接收数据,以及MISO主接收、从发送数据,实现双向的数据传输。
SPI总线协议具有以下几个主要特点:1.简单的硬件连接:SPI总线只需要四根线连接,包括SCLK 时钟线、MOSI主发送数据线、MISO主接收数据线和SS从片选信号线。
这种简单的硬件连接使得SPI总线在成本和布线上具有一定的优势。
2.高速的数据传输:SPI总线是同步传输协议,通过时钟信号来控制数据的传输速度。
在SPI总线中,时钟信号的频率可以根据实际需要进行调整,从而实现较高的传输速度。
相比其他串行通信协议,如I2C和UART,SPI总线通常能够提供更高的数据传输速率。
3.可靠的数据传输:由于SPI总线是基于硬件时序的通信协议,所以在数据传输的过程中具有较高的可靠性。
数据传输的时序由主设备控制,从而减少了数据传输过程中产生错误的可能性。
4.灵活的工作模式:SPI总线协议支持多种工作模式,包括全双工、半双工和单工三种。
在全双工模式下,主设备和从设备可以同时进行发送和接收操作;在半双工模式下,主设备和从设备交替进行发送和接收操作;而在单工模式下,只能进行发送或接收操作。
SPI总线协议在各种嵌入式应用中被广泛应用,如存储器、显示屏控制器、传感器等。
同时,SPI总线还可以通过级联的方式连接多个从设备,从而扩展系统的功能。
SPI总线协议介绍
SPI总线协议介绍1.SPI总线协议介绍串行外围设备(接口)(Serial Peripheral Interface,SPI)是一种高速、全双工、同步(通信)总线,常用于(单片机)和E2PROM、FLASH、(实时时钟)、(数字信号)(处理器)等器件之间的通信,它主要是主从方式通信,通常只有一个主机和多个从机。
标准SPI协议有4根线,SCLK(必须存在),其他三条线(MOSI、MISO、CS)都可以根据实际情况进行删减。
SCLK:(时钟)(信号),由主机产生( 必须存在)MOSI:主机给从机发送指令或数据的通道MISO:主机读取从机的状态或数据的通道CS:从机片选使能信号在同一时刻,主机只能跟一个从机进行通信。
当总线上存在多个从机时,需要进行片选将从机的CS接口电平拉高或拉低。
2.SPI总线寻址模式SPI协议和(I2C)协议一样,数据是从高位到低位依次发送,SPI协议中SCLK在空闲时可以是高电平也可以是低电平。
下面以空闲时,SCLK为高电平举例。
当SCLK出现下降沿即从高电平跳到低电平时,进行数据输出;当SCLK出现上升沿即从低电平跳到高电平时,进行数据采样。
SPI总线寻址模式和I2C协议相比,SPI协议没有开始位、停止位、应答位,规则上简单很多。
SPI协议中SCLK在空闲时可以是高电平也可以是低电平,这其实反映了时钟的极性。
上图中,CPOL=1,CPHA=1 。
CPOL时钟极性:CPOL=0,SCLK空闲时状态为低电平CPOL=1,SCLK空闲时状态为高电平时钟的相位:它决定了什么时候进行数据输出,什么时候进行数据采样。
CPHA时钟相位:CPHA=0,每个周期的第一个跳变沿进行数据采样CPHA=1,每个周期的第一个跳变沿进行数据输出。
SPI通信协议(SPI总线)学习
SPI通信协议(SPI总线)学习
SPI(Serial Peripheral Interface)是一种同步的、全双工的通信总线,常用于连接微
控制器和外围设备。
SPI总线的通信协议相对简单,有四根信号线组成:SCLK(时钟
信号)、MOSI(主机输出从机输入信号)、MISO(主机输入从机输出信号)和SS (片选信号)。
SPI总线的工作方式如下:
1. 选择从机:主机通过将片选信号(SS)置低来选择要通信的从机。
通常每个从机都
有独立的片选线。
2. 时钟信号:主机通过时钟信号(SCLK)提供同步时钟给从机,控制数据传输的时钟周期。
3. 主机输出从机输入:主机将要发送给从机的数据通过主机输出从机输入信号(MOSI)发送给从机。
数据按照时钟的上升沿或下降沿传输。
4. 主机输入从机输出:从机将要发送给主机的数据通过主机输入从机输出信号(MISO)传输给主机。
数据按照时钟的上升沿或下降沿传输。
5. 数据传输顺序:数据传输是基于时钟信号的,每个时钟周期传输一个位。
主机和从
机按照特定的数据传输格式进行通信,可以是先传输最高有效位(MSB)或最低有效
位(LSB)。
6. 数据传输模式:SPI总线支持多种数据传输模式,如模式0、模式1、模式2和模式3,不同模式下时钟信号和数据传输的相位和极性不同。
7. 传输完成:主机通过将片选信号(SS)置高来结束通信。
SPI总线的优点是简单、高速、低成本,适用于连接多种外设,如传感器、存储器、显示器等。
然而,SPI总线并没有提供错误检测和纠正机制,需要通过其他方式保证数据的可靠性。
(单片机原理与应用实验)实验12SPI总线接口
本实验介绍SPI总线接口的工作原理、通信原理、接口电路、数据传输操作、 实验过程,以及可能遇到的问题和解决方法,最后总结实验心得。
SPI总线简介
SPI(Serial Peripheral Interface)总线是一种串行通信协议,用于在微控制器和外部设备之间进 行高速、全双工的数据传输。
实验中可能遇到的问题及解决方法
1 通信错误
检查硬件连接和程序逻辑,确保信号线连接正确,程序没有错误。
2 时序问题
调整时钟频率和时钟相位,保证主设备和从设备之间的时序匹配。
总结和实验心得
通过本次实验,我深入了解了SPI总线的工作原理和通信过程,并掌握了如何 使用SPI总线进行数据传输的方法。这对我今后的嵌入式系统开发有很大帮助。
SPI总线通信原理
SPI总线通过四条信号线进行通信,包括时钟信号、主设备输出(MOSI)信号、主设备输入(MISO) 信号以及片选信号(SS)。数据在通信时通过时钟信号同步传输。
SPI总线接口电路
SPI总线接口通常由一个主设备和一个或多个从设备组成。主设备控制通信时 序,并发送和接收数据。从设备响应主设备的操作,并进行数据传输。
SPI总线数据传输操作
数据传输过程包括主设备生成时制。
SPI总线实验过程
1
2. 程序编写
2
编写单片机程序以控制SPI总线的数
据传输。
3
1. 实验准备
连接电路,准备实验所需的器件和材 料。
3. 实验测试
进行SPI总线的数据传输测试,观察 结果和信号波形。
SPI总线协议介绍(易懂)
SPI总线协议介绍(易懂)目录CONTENTS•SPI总线协议产生背景•SPI总线协议内容介绍•SPI总线协议总结一、SPI总线协议背景12 SPI是由摩托罗拉(Motorola)公司于1979年开发的全双工同步串行总线,是微处理控制单元(MCU)和外围设备之间进行通信的同步串行端口。
主要应用在EEPROM、Flash、实时时钟(RTC)、数模转换器(ADC)、网络控制器、MCU、数字信号处理器(DSP)以及数字信号解码器之间。
SPI,全称Serial Peripheral Interface,中文意思是串行外部设备接口,是一种全双工、高速、同步的通信总线。
SPI 总线器件可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口,一般使用4 条线:串行时钟线SCLK、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI 和低电平有效的从机选择线CS3SPI总线术语及定义,如表(1)所示:表(1) SPI总线术语及定义二、SPI总线协议内容1<1>.SPI总线采用主从模式架构,支持多从设备应用,一般只支持单主设备;<2>.当主设备想要和某从设备进行通信时候,主设备需要先向对应从设备的片选线(CS)山发送使能信号(高电平或者低电平,按从设备而定),表示选中该从设备;<3>.时钟由主设备控制,数据在时钟脉冲下按位传输,高位在前;<4>.目前应用中的数据速率可达几Mbps。
2SPI设备之间采用全双工模式通信,是一个主机和一个或者多个从机的主从模式。
主机负责初始化帧,这个数据传输帧可以用于读与写两种操作,片选线可以从多个从机选择一个来响应主机的请求。
如图(1)、图(2)、图(3)和图(4)所示图(1)SPI连接类型首先Master产生时钟,时钟频率小于或等于Slave支持的最大频率;随后Master通过产生时钟信号(SCLK)来控制数据传输,并通过将特定Slave的芯片选择(CS)线拉低来进行通信。
SPI总线bus的综述
SPI总线综述SPI是英文Serial Peripheral Interface的缩写,中文意思是串行外围设备接口。
SPI是Motorola公司推出的一种同步串行通讯方式,是一种标准的四线同步双向串行总线,因其硬件功能很强,与SPI有关的软件就相当简单,使CPU有更多的时间处理其他事务。
SPI可以使微控制器(MCU)与各种外围设备(包括FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和微控制器等)以串行方式进行通信以交换信息。
SPI总线使用同步协议传送数据,接收或发送数据时由主机产生的时钟信号控制。
SPI接口可以连接多个SPI芯片或装置,主机通过选择它们的片选来分时访问不同的芯片1 基本原理SPI的通信原理很简单,它以主从方式工作,这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备,设备之间有4线模式(双向传输时)或3线模式(单向传输时)。
在4线模式下,它们是 SDI(数据输入),SDO(数据输出),SCLK(时钟),CS(片选);在3线模式下,SDI 和 SDO并为一根,定义为SIO。
(1)MOSI–SPI 总线主机输出/从机输入(SPI Bus Master Output/Slave Input)(2)MISO–SPI 总线主机输入/从机输出(SPI Bus Master Input/Slave Output)(3)SCLK–时钟信号,由主设备产生(4)CS–从设备使能信号,由主设备控制其中CS是控制芯片是否被选中的,也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时(高电位或低电位),对此芯片的操作才有效。
这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。
接下来就负责通讯的3根线了。
通讯是通过数据交换完成的,这里先要知道SPI是串行通讯协议,也就是说数据是一位一位的传输的。
这就是SCLK时钟线存在的原因,由SCK提供时钟脉冲,SDI、SDO则基于此脉冲完成数据传输。
数据输出通过 SDO线,数据在时钟上升沿或下降沿时改变,在紧接着的下降沿或上升沿被读取。
硬件学习之通信协议篇-SPI总线
一、概述SPI:Serial Peripheral Interface,串行外围设备接口。
是由摩托罗拉在20世纪80年代中期开发的同步串行总线接口规范(带有时钟信号,通过时钟极性和时钟相位来控制采样,即同步传输)。
1、支持半双工、全双工通信模式。
2、没有流控制和应答机制来确认是否接收到数据(UART有校验或流控制)。
3、没有一个固定的传输速率规定,已有器件SPI输出速率达到50Mbps以上(I2C有明确规定速率)。
4、只能板内的短距离传输(RS232、RS485输出距离远)。
5、没有限制传输bit数量,常用的是8bit或9bit。
6、不需要硬件地址(I2C要地址),采用片选。
7、主从模式,一托多。
二、3线和4线模式3线SPI和4线SPI各个模式下信号定义:3线9bit I型接口信号:SCL、CS、SDA3线9bit II型接口信号:SCL、CS、SDO、SDI4线8bit I型接口信号:SCL、CS、DCX、SDA4线8bit II型接口信号:SCL、CS、DCX、SDO、SDI3线9bit2data Lane接口信号:SCL、CS、D0、D1对于3线或4线来区分,并不是信号线的数量,也不是网上说的半双工和全双工,或者数据线数量差异。
3线说的是时钟、片选、数据信号(不管是一根数据线,还是两根数据线),共三种信号。
4线说的是时钟、片选、数据信号、数据或命令控制线(确定发送的是数据还是命令),共4中信号。
三、SPI四种工作模式通过CPOL时钟极性和CPHA时钟相位的搭配来得到四种工作模式:CPOL时钟极性定义的是SCLK时钟线空闲状态时的电平CPOL=0,即SCLK=0,表示SCLK时钟信号线在空闲状态时的电平为低电平,因此有效状态为高电平。
CPOL=1,即SCLK=1,表示SCLK时钟信号线在空闲状态时的电平为高电平,因此有效状态为低电平。
CPHA时钟相位定义的是数据位相对于时钟线的时序(即相位)CPHA=0,即表示输出(out)端在上一个时钟周期的后沿改变数据,而输入(in)端在时钟周期的前沿(或不久之后)捕获数据。
SPI总线
SPI总线、SPI是英文Software ProcessImprovement的缩写,中文意思是软件过程的改进。
它是CMM(还有其他能力模型)中的一个重要概念,CMM模型的目的就是要改进一个组织的过程,提高过程能力,所以叫做SPI-软件过程改进。
二、SPI是英文Service ProviderInterface的缩写。
中文意思是服务提供商接口。
满足某种服务标准的供应商提供的符合该标准的应用程序接口,SPI应该和该服务的API标准是兼容的,应用程序一般应该是基于API编写,除非是SPI中包含API中没有提供的功能而又必须使用。
三、SPI是英文Serial PeripheralInterface的缩写,中文意思是串行外围设备接口,SPI是Motorola公司推出的一种同步串行通讯方式,是一种三线同步总线,因其硬件功能很强,与SPI有关的软件就相当简单,使CPU 有更多的时间处理其他事务。
SPI概述SPI:高速同步串行口。
3~4线接口,收发独立、可同步进行.SPI,是英语Serial Peripheralinterface的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口。
是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。
SPI 接口主要应用在EEPROM,FLASH,实时时钟,AD转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。
SPI,是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线,节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局上节省空间,提供方便,正是出于这种简单易用的特性,现在越来越多的芯片集成了这种通信协议,比如AT91RM9200.SPI总线系统是一种同步串行外设接口,它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。
外围设置FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。
SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口,该接口一般使用4条线:串行时钟线(SCK)、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI 和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。
SPI通信的总结
STM32---SPI通信的总结(库函数操作)本文主要由7项内容介绍SPI并会在最后附上测试源码供参考:1.SPI的通信协议2.SPI通信初始化(以STM32为从机,LPC1114为主机介绍)3.SPI的读写函数4.SPI的中断配置5.SPI的SMA操作6.测试源码7.易出现的问题及原因和解决方法一、SPI的通信协议SPI(Serial Peripheral Interface)是一种串行同步通讯协议,由一个主设备和一个或多个从设备组成,主设备启动一个与从设备的同步通讯,从而完成数据的交换。
SPI 接口一般由4根线组成,CS片选信号(有的单片机上也称为NSS),SCLK时钟信号线,MISO数据线(主机输入从机输出),MOSI数据线(主机输出从机输入),CS 决定了唯一的与主设备通信的从设备,如没有CS 信号,则只能存在一个从设备,主设备通过产生移位时钟信号来发起通讯。
通讯时主机的数据由MISO输入,由MOSI 输出,输入的数据在时钟的上升或下降沿被采样,输出数据在紧接着的下降或上升沿被发出(具体由SPI的时钟相位和极性的设置而决定)。
二、以STM32为例介绍SPI通信1.STM32f103 带有3个SPI模块其特性如下:2SPI 初始化初始化SPI 主要是对SPI要使用到的引脚以及SPI通信协议中时钟相位和极性进行设置,其实STM32的工程师已经帮我们做好了这写工作,调用库函数,根据自己的需要来修改其中的参量来完成自己的配置即可,主要的配置是如下几项:●引脚的配置SPI1的SCLK, MISO ,MOSI分别是PA5,PA6,PA7引脚,这几个引脚的模式都配置成GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出(关于GPIO 的8种工作模式如不清楚请自己百度,在此不解释),如果是单主单从,CS引脚可以不配置,都设置成软件模式即可。
●通信参数的设置1.SPI_Direction_2Lines_FullDuplex把SPI设置成全双工通信;2.在SPI_Mode 里设置你的模式(主机或者从机),3.SPI_DataSize是来设置数据传输的帧格式的SPI_DataSize_8b是指8位数据帧格式,也可以设置为SPI_DataSize_16b,即16位帧格式4.SPI_CPOL和SPI_CPHA是两个很重要的参数,是设置SPI通信时钟的极性和相位的,一共有四种模式在库函数中CPOL有两个值SPI_CPOL_High(=1)和SPI_CPOL_Low ( =0). CPHA有两个值SPI_CPHA_1Edge (=0) 和SPI_CPHA_2Edge(=1)CPOL表示时钟在空闲状态的极性是高电平还是低电平,而CPHA则表示数据是在什么时刻被采样的,手册中如下:我的程序中主、从机的这两位设置的相同都是设置成1,即空闲时时钟是高电平,数据再第二个时钟沿被采样,实验显示数据收发都正常。
SPI总线完全解读
SPI时序详解SPI总线是Motorola公司推出的三线同步接口,同步串行3线方式进行通信:一条时钟线SCK,一条数据输入线MOSI,一条数据输出线MISO;用于CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。
SPI 主要特点有:可以同时发出和接收串行数据;可以当作主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等。
SPI总线有四种工作方式(SP0, SP1, SP2, SP3),其中使用的最为广泛的是SPI0和SPI3方式。
SPI模块为了和外设进行数据交换,根据外设工作要求,其输出串行同步时钟极性和相位可以进行配置,时钟极性(CPOL)对传输协议没有重大的影响。
如果CPOL=0,串行同步时钟的空闲状态为低电平;如果CPOL=1,串行同步时钟的空闲状态为高电平。
时钟相位(CPHA)能够配置用于选择两种不同的传输协议之一进行数据传输。
如果CPHA=0,在串行同步时钟的第一个跳变沿(上升或下降)数据被采样;如果CPHA=1,在串行同步时钟的第二个跳变沿(上升或下降)数据被采样。
SPI主模块和与之通信的外设音时钟相位和极性应该一致。
SPI时序详解---SPI接口在模式0下输出第一位数据的时刻SPI 接口有四种不同的数据传输时序,取决于CPOL和CPHL这两位的组合。
图1中表现了这四种时序,时序与CPOL、CPHL的关系也可以从图中看出。
图1CPOL是用来决定SCK时钟信号空闲时的电平,CPOL=0,空闲电平为低电平,CPOL=1时,空闲电平为高电平。
CPHA是用来决定采样时刻的,CPHA=0,在每个周期的第一个时钟沿采样,CPHA =1,在每个周期的第二个时钟沿采样。
由于我使用的器件工作在模式0这种时序(CPOL=0,CPHA=0),所以将图1简化为图2,只关注模式0的时序。
图2我们来关注SCK的第一个时钟周期,在时钟的前沿采样数据(上升沿,第一个时钟沿),在时钟的后沿输出数据(下降沿,第二个时钟沿)。
TMS320VC5509 SPI总线小结
TMS320VC5509 SPI总线小结SPI接口的全称是"Serial Peripheral Interface",意为串行外围接口,是Motorola首先在其MC68 HCXX系列处理器上定义的。
SPI接口主要应用在EEPROM,FLASH,实时时钟,AD转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。
SPI接口是在CPU和外围低速器件之间进行同步串行数据传输,在主器件的移位脉冲下,数据按位传输,高位在前,地位在后,为全双工通信,数据传输速度总体来说比I2C总线要快,速度可达到几Mbps。
1、SPI总线主要特点·全双工;·可以当作主机或从机工作;·提供频率可编程时钟;·发送结束中断标志;·写冲突保护;2、接口定义该总线通信基于主-从配置。
它有以下4个信号:MOSI:Master Out Slave In主出/从入MISO:Master In Slave Out 主入/从出SCK:Serial Clock 串行时钟SS:Slave Select 从属选择芯片上“从属选择”(slave-select)的引脚数决定了可连到总线上的器件数量。
3、SPI时序分析在SPI传输中,数据是同步进行发送和接收的。
数据传输的时钟基于来自主处理器的时钟脉冲,摩托罗拉没有定义任何通用SPI的时钟规范。
然而,最常用的时钟设置基于时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)两个参数,CPOL定义SPI串行时钟的活动状态,而CPHA定义相对于SO-数据位的时钟相位。
CPOL和CPH A的设置决定了数据取样的时钟沿。
如图1所示,根据CPOL和CPHA的不同,有四种不同的工作模式。
图1 SPI时序分析其中,CPOL是用来决定SCK时钟信号空闲时的电平。
CPOL=0,空闲电平为低电平,CPOL=1时,空闲电平为高电平。
CPHA用来决定采样时刻的,CPHA=0,在每个周期的第一个时钟沿采样。
IIC通讯协议与SPI通讯协议小结
IIC通讯协议与SPI通讯协议⼩结1 前⾔ 作为⼀个电⼦设计爱好者,平时喜欢捣⿎⼀些⼩玩意⼩⼯具,⽆论是作为⼀种乐趣或者是真的能⽤在平时的⼯作学习中,都是⼀件很有意思的事情。
我们在电⼦设计中经常会使⽤到陀螺仪、OLED液晶屏这样的模块,将他们进⾏各种组合来构思我们⾃⼰的⼩创意。
这些模块需要与主控芯⽚进⾏通讯,我们都知道,两台“设备”需要进⾏通讯,需要有⼀个通讯协议,否则通讯就难以进⾏。
常⽤的器件之间的通讯协议有IIC通讯协议和SPI通讯协议,我们经常使⽤,但是他们具体是什么含义,协议内容是什么,分别有什么特点?可能你也和我⼀样,⽤的时候直接拿以前整理的代码Ctrl+C,Ctrl+V,然后修改端⼝号就直接⽤了。
真让来说个⼦午寅卯来,还真不容易把这件事说明⽩,所以这⾥对SPI和IIC进⾏⼀个⼩总结,理⼀理思路,当别⼈问起来的时候也能具体讲两句。
2 IIC通讯协议具体内容2.1 IIC通讯协议 IIC全称为Inter-Intergrated Circuit,是Philips公司于1980年代提出并发展起来的,⽤于主控芯⽚和外围设备之间进⾏低速通讯,IIC串⾏总线⼀般包括两根信号线,⼀根为数据信号线SDA,⼀根为时钟信号线SCL。
IIC通讯属于半双⼯同步通讯⽅式。
单⼯通讯:只能⼀台设备发,另⼀台设备接收,例如遥控飞机,遥控车等。
半双⼯通讯:设备可以接收也可以发送,但是发的时候不能接收,接收的时候不能发送。
双⼯通讯:设备在发送的同时也可以接收,接收的同时也能发送数据。
2.1.1 IIC结构组成 IIC串⾏总线有两根信号线,⼀根为数据信号线SDA,⼀根为时钟信号线SCL,时钟信号⼀般由主控芯⽚产⽣。
所有挂载在IIC总线上的设备都需要接⼊SDA和SCL线,同时挂载到总线上的每⼀个设备都有唯⼀的地址。
Fig1 IIC总线结构 2.1.2 IIC通讯协议的特点 (1)结构简单,通讯有效 IIC总线只需要两根线连接控制器和外围设备,因此占据空间⾮常⼩,只需要占⽤芯⽚的两个管脚即可⾼效通讯。
SPI总线综述
SPI总线综述SPI总线综述SPI是英⽂Serial Peripheral Interface的缩写,中⽂意思是串⾏外围设备接⼝。
SPI是Motorola公司推出的⼀种同步串⾏通讯⽅式,是⼀种标准的四线同步双向串⾏总线,因其硬件功能很强,与SPI有关的软件就相当简单,使CPU有更多的时间处理其他事务。
SPI可以使微控制器(MCU)与各种外围设备(包括FLASHRAM、⽹络控制器、LCD显⽰驱动器、A/D转换器和微控制器等)以串⾏⽅式进⾏通信以交换信息。
SPI总线使⽤同步协议传送数据,接收或发送数据时由主机产⽣的时钟信号控制。
SPI接⼝可以连接多个SPI芯⽚或装置,主机通过选择它们的⽚选来分时访问不同的芯⽚1 基本原理SPI的通信原理很简单,它以主从⽅式⼯作,这种模式通常有⼀个主设备和⼀个或多个从设备,设备之间有4线模式(双向传输时)或3线模式(单向传输时)。
在4线模式下,它们是 SDI(数据输⼊),SDO(数据输出),SCLK(时钟),CS(⽚选);在3线模式下,SDI 和 SDO并为⼀根,定义为SIO。
(1)MOSI–SPI 总线主机输出/从机输⼊(SPI Bus Master Output/Slave Input)(2)MISO–SPI 总线主机输⼊/从机输出(SPI Bus Master Input/Slave Output)(3)SCLK–时钟信号,由主设备产⽣(4)CS–从设备使能信号,由主设备控制其中CS是控制芯⽚是否被选中的,也就是说只有⽚选信号为预先规定的使能信号时(⾼电位或低电位),对此芯⽚的操作才有效。
这就允许在同⼀总线上连接多个SPI设备成为可能。
接下来就负责通讯的3根线了。
通讯是通过数据交换完成的,这⾥先要知道SPI是串⾏通讯协议,也就是说数据是⼀位⼀位的传输的。
这就是SCLK时钟线存在的原因,由SCK提供时钟脉冲,SDI、SDO则基于此脉冲完成数据传输。
数据输出通过SDO线,数据在时钟上升沿或下降沿时改变,在紧接着的下降沿或上升沿被读取。
I2CSPI总线原理总结
IIC总线原理1 起始和终止都按时序图写他们的程序。
开始电平(建立>4.7us) 下降沿或上升沿(保持>4us) 之后电平(scl=0:为接受下一个数据做准备)2对于不带回值得函数,应当定义为void类型,在此函数体中不得出现Return语句。
void I2cStart() 起始信号的模拟{SDA=1; 初始条件,强制Delay10us(); >4.7usSCL=1; 初始条件,建立时间使SDA保持时间>4.7usDelay10us();//建立时间是SDA保持时间>4.7usSDA=0;Delay10us();//保持时间是>4usSCL=0;Delay10us();起始信号:在SCL时钟信号在高电平期间SDA信号产生一个下降沿起始之后SDA和SCL都为02 void I2cStop() 由主控制器(有CPU的:单片机)主动建立的{SDA=0;Delay10us();SCL=1;Delay10us();//建立时间大于4.7usSDA=1;Delay10us();}终止信号:在SCL时钟信号高电平期间SDA信号产生一个上升沿结束之后保持SDA和SCL都为1;表示总线空闲void Pcf8591SendByte(unsigned char channel){I2cStart();I2cSendByte(WRITEADDR);//发送写器件地址I2cSendByte(0x40|channel);//发送控制寄存器I2cStop();}在开始和停止条件之间从发送机传输到接收机的数据字节数是没有限制的一个主控能控制信号的传输和时钟频率。
如单片机置位和复位SDA和SCL来产生发送或接收数据的脉冲。
单片机令SDA=1时,释放数据SDA,让别的器件来控制SDA启动与停止数据传输时:单片机令SCL=0,是为下一个数据的传送做准备。
SCL=1时,SDA要保持1或0不变,因为此时接收器正在读取数据SCL=0时,允许SDA的电平发送改变,此时接收器不读取SDA上的数据总线上每传送一位数据都有一个时钟脉冲与之对应(同步控制)主控器给被控器发送应答信号子函数中:哪里有Return语句,哪里就是此函数的结束。
SPI总线学习资料
SPI总线制作人:刘洪利上海电力学院2011.5.20SPI总线R SPI总线是串行外围设备接口,是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线.R SPI的通信原理很简单,它以主从方式工作,通常有一个主设备和一个或多个从设备,需要至少4根线。
R SDO–主设备数据输出,从设备数据输入R SDI–主设备数据输入,从设备数据输出R SCLK–用来为数据通信提供同步时钟信号,由主设备产生R CS–从设备使能信号,由主设备控制R SPI接口是全双工、同步、串口、单主机。
2SPI从机的内部结构l SPI从机从主机获得时钟和片选信号,因此cs和sclk都是输入信号。
l SPI接口在内部硬件实际上是个简单的移位寄存器,传输的数据为8位,在主器件产生的从器件使能信号和移位脉冲下,按位传输,高位在前,低位在后。
3SPI总线从机没有被选中,,他的数据输出端SDO将处于高R如果一个SPI从机没有被选中阻状态,从而与当前处于激活状态的隔离开。
寻址:MOSI:When master,out line;when slave,in lineMISO:When master,in line;when slave,out line4SPI 从机的内部结构-SPI 接口实际上是两个简单的移位寄存器,传输的数据为8位,在主器件产生的从器件使能信号和移位脉冲下,按位传输,高位在前,低位在后。
-上升沿发送,下降沿接收。
(有的器件是上升沿接收,下降沿发送)5D7....D0D0....D7SPI 总线R SPI 总线中在一次数据传输过程中,,接口上只能有一个主机和一个从机能够通信。
并且并且,,主机总是数据向从机发送一个字节数据,,而从机也总是向主机发送一个数据字节数据。
R 在SPI 传输中,数据是同步进行发送和接收的。
R 数据传输的时钟基于来自主处理器的时钟脉冲,6R 当SPI 接口上有多个SPI 接口的单片机时,应区别其主从地位,在某一时刻只能由一个单片机为主器件。
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SPI总线小结
SPI接口的全称是"Serial Peripheral Interface",意为串行外围接口,是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。
SPI接口主要应用在EEPROM,FLASH,实时时钟,AD 转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。
SPI接口是在CPU和外围低速器件之间进行同步串行数据传输,在主器件的移位脉冲下,数据按位传输,高位在前,地位在后,为全双工通信,数据传输速度总体来说比I2C总线要快,速度可达到几Mbps。
1、SPI总线主要特点
·全双工;
·可以当作主机或从机工作;
·提供频率可编程时钟;
·发送结束中断标志;
·写冲突保护;
2、接口定义
该总线通信基于主-从配置。
它有以下4个信号:
MOSI:Master Out Slave In主出/从入
MISO:Master In Slave Out 主入/从出
SCK:Serial Clock 串行时钟
SS:Slave Select 从属选择
芯片上“从属选择”(slave-select)的引脚数决定了可连到总线上的器件数量。
3、SPI时序分析
CPOL=Clock Polar(极性)
CPHA=Clock Phase(相位)
在SPI传输中,数据是同步进行发送和接收的。
数据传输的时钟基于来自主处理器的时钟脉冲,摩托罗拉没有定义任何通用SPI的时钟规范。
然而,最常用的时钟设置基于时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)两个参数,CPOL定义SPI串行时钟的活动状态,而CPHA定义相对于SO-数据位的时钟相位。
CPOL和CPHA的设置决定了数据取样的时钟沿。
如图1所示,根据CPOL和CPHA的不同,有四种不同的工作模式。
图1 SPI时序分析
其中,CPOL是用来决定SCK时钟信号空闲时的电平。
CPOL=0,空闲电平为低电平,CPOL=1时,空闲电平为高电平。
CPHA用来决定采样时刻的,CPHA=0,在每个周期的第一个时钟沿采样。
CPHA=1,在每个周期的第二个时钟沿采样。
关于时序分析,网上有几张流行的说明图表,意义是相同的。
图3 SPI时序分析
图2 SPI时序分析
图4 SPI时序分析
虽然表述的侧重点不同,但描述的意思是一致的。
根据SCK无效电平和采样时刻的不同,2x2=4种时序。
4、注意事项
1)在Mcbsp的手册中,SPI的时序表述有所不同。
SCK无效电平表述是相同的,但是采样时刻的表述她是通过有无delay来表达的。
对比如下:
CPHA = 0表示在每个周期的第一个时钟沿采样,对应存在delay;
CPHA = 1表示在每个周期的第二个时钟沿采样,对应无delay。
2)在不同场合下,发送和接收的表述词汇可能不同。
比如:
发送可表述为:transmit,output
接收可表述为receive,sample,latch
3)SPI主模块和从设备时钟相位和极性应该一致。
个人理解这句话有2层意思:其一,主设备SPI时钟和极性的配置应该由外设来决定,也就是说主设备这边的时钟极性和相位都是以从设备为基准的;其二,两者的配置应该保持一致。