ARM9-串行外设接口SPI介绍

第十五章串行外设接口(SPI)介绍

15.1SPI接口概述S3C2410包含有两个串行外围设备接口〔SPI口〕，每个SPI口都有两个分别用于发送和接收的8位移位存放器，在一次SPI通信当中数据被同步发送〔串行移出〕和接收〔串行移入〕。8位串行数据的速率由相关的控制存放器的内容决定。如果只想发送，接收到的是一些虚拟的数据。另外，如果只想接收，发送的数据也可以是一些虚拟的“1”。SPI结构框图如图15-1所示。图15-1SPI结构框图1，SPI接口特性：•与SPI接口协议v2.11兼容；•8位用于发送的移位存放器；•8位用于接收的移位存放器；•8位预分频逻辑；•查询、中断和DMA传送模式；2，SPI接口操作：通过SPI接口，S3C2410可以与外设同时发送/接收8位数据。串行时钟线与两条数据线同步，用于移位和数据采样。如果SPI是主设备，数据传输速率由SPPREn存放器的相关位控制。可以修改频率来调整波特率存放器的值。如果SPI是从设备，其他的主设备提供时钟，向SPDATn存放器中写入字节数据，SPI发送/接收操作就同时启动。某些情况下片选nSS要在向SPDATn存放器中写入字节数据之前激活。3，编程步骤：如果ENSCK和SPCONn中的MSTR位都被置位，向SPDATn存放器写一个字节数据，就启动一次发送。也可以使用典型的编程步骤来操作SPI：•设置波特率预分频存放器〔SPPREn〕。•设置SPCONn配置SPI模块。•向SPDATn中写10次0xFF来初始化MMC或SD卡。•把一个GPIO〔当作nSS〕清零来激活MMC或SD卡。•发送数据→核查发送准备好标志〔REDY=1〕，之后向SPDATn中写数据。•接收数据〔1〕：禁止SPCONn的TAGD位，正常模式→向SPDAT中写0xFF，确定REDY被置位后，从读缓冲区中读出数据。•接收数据〔2〕：使能SPCONn的TAGD位，自动发送虚拟数据模式→确定REDY被置位后，从读缓冲区中读出数据，之后自动开始数据传输。•置位GPIO引脚〔当作nSS的那个引脚〕，停止MMC或SD卡。SPI口的传输格式：S3C2410支持4种不同的数据传输格式，图15-2显示了具体的波形图。图15-2SPI数据传输格式SPI从设备FormatB接收数据模式：如果SPI从设备接收模式被激活，并且SPI格式被选为B，SPI操作将会失败：内部的READY信号在SPI_CNT减为0前变成高电平。因此，DMA模式DATA_READ信号在最后一位被锁存之前置位，如图15-3所示为SPI从设备FormatB接收数据模式。6，SPI通信模式：•DMA模式，该模式不能用于从设备FormatB形式。•查询模式，如果接受从设备采用FormatB形式，DATA_READ信号应该比SPICLK延迟一个相位。•中断模式，如果接受从设备采用FormatB形式，DATA_READ信号应该比SPICLK延迟一个相位。图15-3SPI从设备FormatB接收数据模式15.2SPI接口控制存放器15.2.1SPI控制存放器〔SPICONn〕SPI控制存放器具体描述如表15-1所示。该存放器控制SPI的工作模式。SPCONn[6:5]SPTDAT的读/写模式。00：查询模式；01：中断模式；10：DMA模式；11：保存。SPCONn[4]SCK允许/禁止位。0：禁止SCK；1：允许SCK。SPCONn[3]主/从选择位。0：从设备；1：主设备。SPCONn[2]时钟极性选择位。0：时钟高电平起作用；1：时钟低电平起作用。SPCONn[1]时钟相位选择位。0：格式化A；1：格式化B。SPCONn[0]自动发送虚拟数据允许数据模式。15.2.2SPI状态存放器〔SPSTAn〕SPI状态存放器如表15-2所列。SPSTAn[7:3]保存。SPSTAn[2]数据碰撞错误标志。0：未检测到碰撞；1：检测到碰撞错误。SPSTAn[1]多主设备错误标志。0：未检测到该错误；1:发现多主设备错误。SPSTAn[0]数据传输完成标志。0：未完成；1：完成数据传输。15.2.3SPI引脚控制存放器〔SPPINn〕SPI引脚控制存放器如表15-3所列。当一个SPI系统被允许时，nSS之外的引脚的数据传输方向都由SPCONn的MSTR位控制，nSS引脚总是输入。当SPI是一个主设备是，nSS引脚用于检测多主设备错误〔如果SPPIN的ENMUL位被使能〕，另外还需要一个GPIO来选择从设备。如果SPI被配置为从设备，nSS引脚用来被选择为从设备。SPPINn[7:3]保存。SPPINn[2]多主设备错误检测使能〔ENMUL〕。0：禁止该功能；1：允许该功能。SPPINn[1]保存，总为1。SPPINn[0]主设备发送完一个字节后继续驱动还是释放。0：释放；1：继续驱动。SPIMISO和SPIMOSI数据引脚用于发送或者接收串行数据。如果SPI口被配置为主设备，SPIMISO就是主设备的数据输入线，SPIMOSI就是主设备的数据输出线，SPICLK是时钟输出线；如果SPI口被配置为从设备，这些引脚的功能就正好相反。在一个多主设备的系统中，SPICLK、SPIMOSI、SPIMISO都是一组一组单独配置的。15.2.4SPI波特率预分频存放器〔SPIPREn〕SPI波特率预分频存放器如表15-4所示。SPPREn[7:0]=预分频值。可以通过预分频值计算波特率，公式如下：波特率=[fPCLK/2]/〔预分频值+1〕15.2.5SPI发送数据存放器〔SPTDATn〕SPI发送数据存放器如表15-5所示。发送数据存放器中存放待SPI口发送的数据。15.2.6SPI接收数据存放器〔SPRDATn〕SPI接收数据存放器如表15-6所列。接收数据存放器中存放SPI口接收到的数据。15.3SPI编程例如15.3.1编程步骤•设置波特率预分频器(SPPREn)值。•设置SPCONn，初始化SPI模块。•向SPDATAnZ中写10个0xff来初始化MMC或SD卡。•向GPI/O口GPEDAT、GPGDAT相关位写0，来使能SSn。15.3.2例如程序//I/O口原状态保存和设置成第二功能。spi_rGPECON=rGPECON;spi_rGPEDAT=rGPEDAT;spi_rGPEUP=rGPEUP;rGPEUP&=~(0x3800);rGPEUP|=0x2000;//设置成第二功能，相关位上拉电阻禁止//rGPEUP|=(0x3800);

rGPECON=((rGPECON&0xf03fffff)|0xa800000);spi_rGPGCON=rGPGCON;spi_rGPGDAT=rGPGDAT;spi_rGPGUP=rGPGUP;rGPGUP|=0x4;//设置成第二功能，相关位上拉电阻禁止//SPI0控制存放器设定rSPCON0=(0<<5)|(0<<4)|(1<<3)|(1<<2)|(0<<1)|(0<<0);//Poll,dis-SCK,master,low,A,normalrSPPRE0=0x0; //ifPCLK=50Mhz,SPICLK=25MhzrSPCON0=(1<<5)|(1<<4)|(1<<3)|(1<<2)|(0<<1)|(0<<0);//int,en-SCK,master,low,A,normalrSPPIN0=(0<<2)|(1<<1)|(0<<0);//dis-ENMUL,SBO,release

*spiRxStr='\0';//attachEndofString(Null)//置SPI0中断向量pISR_SPI0=(unsigned)Spi_Int;//取消SPI中断屏蔽，等中断rINTMSK=~(BIT_SPI0);第十五章习题与练习SPI电路的作用是什么？SPI接口操作步骤有哪些？SPI控制存放器SPICONn的定义和各bi