————————————————————————————————————————————
SPI总线
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
参考链接：
http://blog.csdn.net/fly__chen/article/details/52724109
http://blog.csdn.net/skyflying2012/article/details/11910173
http://blog.sina.com.cn/s/blog_9cc7125c0100yk1s.html
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
简介：
- 串行外围设备接口
- 全双工三线同步，可以同时发出和接收串行数据
- 采用主从（Master Slave）架构，支持多Slave模式应用，一般仅支持单Slave
- 时钟由Master控制，在时钟移位脉冲下，数据按位传输，高位在前，低位在后
- 目前应用中可以达到几Mbps的水平
- 优点：与普通的串行设备相比，可以按位传输，甚至可以暂停。当没有时钟跳变时，从设备不采集和传送数据。不需要寻址操作。全双工通信。
- 缺点：没有应答机制确认。
特点：
- 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
- SPI总线工作的4种工作方式中，使用最广泛的是SPI0和SPI3方式
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
信号线情况：
- SCLK提供时钟脉冲，SDI/SDO基于此脉冲按位传输。当处于上升沿模式时，输出：通过SDO线在时钟上升沿时输出，在紧接着的下降沿被读取。输入同理。
- SS/CS是片选信号线，只有片选信号为使能信号时，对芯片的操作才有效，所以可以在同一总线上连接多个SPI设备
- SDI：slave → master，从机要发送给主机的数据
- SDO：master → slave，主机要发送给从机的数据
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
连接方式：
- 级联方式：此时所有设备的CS端都连在一起，只要选中一个设备，则全选。可以作为一个设备进行处理。
- 独立连接方式：设备独立操作，为被选通的从设备均处于高阻隔离状态。
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
工作模式：
|
SPI模式 |
CPOL极性 |
CPHA相位 |
说明 |
|
0 |
0 |
0 |
第一个边沿上升沿 |
|
1 |
0 |
1 |
第二个边沿下降沿 |
|
2 |
1 |
0 |
第一个边沿下降沿 |
|
3 |
1 |
1 |
第二个边沿上升沿 |
CPOL=0：SCLK有效时为高电平（active-high）
CPOL=1：SCLK有效时为低电平（active-low）
CPHA=0：表示第一个边沿
CPHA=1：表示第二个边沿
Toggling edge为切换边沿，输出信号
Sampling edge为采样边沿，输入信号
时序图：
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
SPI协议举例
- 主机8位寄存器存放的是1010 1010，从机存放的是0101 0101，将主从机数据交换
- SDI：slave → master
- SDO：master → slave
- 上升沿发送、下降沿接收
初始化就绪状态：
- 主机SBUFF = 1010 1010
- 从机SBUFF = 0101 0101
操作过程：如图所示，经过8个脉冲后，master和slave数据交换
SPI的8个时钟周期的数据：
————————————————————————————————————————————
基于SPI协议，DS1302显示时钟实例
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
实现效果：
实现代码：
1 #include <reg52.h>
2 typedef unsigned char uchar;
3 typedef unsigned int uint;
4 //写操作控制字节,D7=1,D0=0
5 uchar code write_address[] =
6 {
7 //秒,分,小时,日,月,星期,年
8 0x80, 0x82, 0x84, 0x86, 0x88, 0x8a, 0x8c
9 };
10 //读操作,D7=1,D0=1,地址同写操作
11 uchar code read_address[] =
12 {
13 0x81, 0x83, 0x85, 0x87, 0x89, 0x8b, 0x8d
14 };
15 uchar code table[] =
16 {
17 //0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
18 0xfc, 0x60, 0xda, 0xf2, 0x66, 0xb6, 0xbe, 0xe0, 0xfe, 0xf6
19 };
20 //dat1和dat2存放读出来的时间,初始值写入12年5月9日1时1分1秒,dat1存放1234位,dat2存放567位
21 uchar dat1[] = {0x01, 0x01, 0x01, 0x09, 0x05, 0x02, 0x12};
22 uchar dat2[] = {0x01, 0x01, 0x01, 0x09, 0x05, 0x02, 0x12};
23 sbit rst = P3 ^ 0;
24 sbit scl = P3 ^ 1;
25 sbit sda = P3 ^ 2;
26 sbit ACC7 = ACC ^ 7;
27 void Delay(uint m)
28 {
29 while(m--);
30 }
31 /* SPI协议操作,读字节 */
32 uchar ReadByte()
33 {
34 uchar i;
35 for (i = 0; i < 8; ++i)
36 {
37 ACC = ACC >> 1; //累加器左移1位,补上未知数x
38 ACC7 = sda; //从sda引脚写入ACC最高位
39 scl = 1;
40 scl = 0; //时钟下降沿读入
41 }
42 return ACC;
43 }
44 /* SPI协议操作,写字节 */
45 void WriteByte(uchar byte)
46 {
47 uchar i;
48 for (i = 0; i < 8; ++i)
49 {
50 byte >>= 1; //byte左移1位存入CY
51 scl = 0;
52 sda = CY; //从CY移入sda,发送给DS102
53 scl = 1; //时钟上升沿写入
54 }
55 }
56 void Write1302(uchar address, uchar dat) //写地址子程序
57 {
58 rst = 0;
59 scl = 0;
60 rst = 1; //rst上升沿开始写数据
61 WriteByte(address); //先写入地址控制字节
62 WriteByte(dat); //再写入数据字节
63 rst = 0;
64 }
65 uchar Read1302(uchar address)
66 {
67 uchar temp;
68 rst = 0;
69 scl = 0;
70 rst = 1; //读过程中保持rst高电平状态
71 WriteByte(address | 0x01); //写入地址并置R/W位为1(读)
72 temp = ReadByte(); //在单片机写入命令字节的最后一位的第一个下降沿处即读出数据
73 scl = 1;
74 rst = 0;
75 return temp;
76 }
77 void SetRST()
78 {
79 uchar i;
80 Write1302(0x8e, 0x00); //向10001110写保护寄存器,写入指令0x00
81 for (i = 0; i < 7; ++i)
82 Write1302(write_address[i], dat1[i]); //从秒到年各寄存器写入对应初始值
83 Write1302(0x8e, 0x80); //向写保护寄存器,写入数据0x80
84 }
85 void ReadTime()
86 {
87 uchar i, temp1, temp2, temp3;
88 temp3 = 0x80; //temp3存放时间寄存器地址
89 for (i = 0; i < 7; ++i) //分别读出秒分小时日月星期年
90 {
91 temp1 = Read1302(temp3);
92 temp2 = temp1;
93 dat1[i] = (temp1 >> 1) & 0x0f; //读出的数据1234位存入dat1,屏蔽其他位
94 dat2[i] = (temp2 >> 5) & 0x07; //读出的数据567位存入dat2,屏蔽其他位
95 temp3 = temp3 + 0x02; //下一个寄存器地址
96 }
97 }
98 void main()
99 {
100 rst = 0;
101 SetRST(); //时钟建立
102 while(1)
103 {
104 ReadTime(); //读时间
105 P2 = 0xfe;
106 P1 = table[dat1[0] % 10];
107 Delay(500);
108 P2 = 0xfd;
109 P1 = table[dat2[0] % 10];
110 Delay(500);
111 P2 = 0xfb;
112 P1 = 0x02; // -
113 Delay(500);
114 P2 = 0xf7;
115 P1 = table[dat1[1] % 10];
116 Delay(500);
117 P2 = 0xef;
118 P1 = table[dat2[1] % 10];
119 Delay(500);
120 P2 = 0xdf;
121 P1 = 0x02; // -
122 Delay(500);
123 P2 = 0xbf;
124 P1 = table[dat1[2] % 10];
125 Delay(500);
126 P2 = 0x7f;
127 P1 = table[dat2[2] % 10];
128 Delay(500);
129 }
130 }
