1、第十五章 串行外設接口(SPI)介紹 主要內容：主要內容：v15.1 SPI接口及操作接口及操作v15.2 SPI接口控制寄存器接口控制寄存器vSPI(Serial Peripheral Interface，串行，串行外設接口外設接口)總線系統是一種同步串行外設總線系統是一種同步串行外設接口，它可以使接口，它可以使MCU與各種外圍設備以與各種外圍設備以串行方式進行通信。外圍設備可以是串行方式進行通信。外圍設備可以是FLASH RAM、網絡控制器網絡控制器、LCD顯示顯示驅動器、驅動器、A/D轉換器轉換器和和MCU等。等。概述概述15.1 SPI接口及操作接口及操作15.1.1 SPI接口原理接

2、口原理vSPI接口的全稱是接口的全稱是“Serial Peripheral Interface”，意為串行外圍接口，是，意為串行外圍接口，是Motorola首先在其首先在其MC68HCXX系列處理器上系列處理器上定義的。定義的。SPI接口主要應用在接口主要應用在EEPROM，FLASH，實時時鐘，實時時鐘，AD轉換器，還有轉換器，還有數字數字信號處理器信號處理器和數字信號解碼器之間。和數字信號解碼器之間。 SPI接口是以主從方式工作的，這種模式通常接口是以主從方式工作的，這種模式通常有一個主器件和一個或多個從器件。接口包有一個主器件和一個或多個從器件。接口包括以下四種信號括以下四種信號：v（1

3、）MOSI 主器件數據輸出，從器件主器件數據輸出，從器件數據輸入。數據輸入。 v（2）MISO 主器件數據輸入，從器件主器件數據輸入，從器件數據輸出。數據輸出。 v（3）SCLK 時鐘信號時鐘信號,由主器件產生。由主器件產生。 v （4） SS 從器件使能信號，由主器件控從器件使能信號，由主器件控制。制。 v如圖如圖15-1所示，在所示，在SCLK的下降沿數據改變，的下降沿數據改變，同時一位數據被存入移位寄存器。同時一位數據被存入移位寄存器。 vSPI接口內部硬件如圖15-2所示：vS3C2410 SPI0口結構詳圖如15-3所示：15.1.2 SPI接口特性接口特性v 與與SPI接口協議接口

4、協議v2.11兼容；兼容；v 8位用于發送的移位寄存器；位用于發送的移位寄存器；v 8位用于接收的移位寄存器；位用于接收的移位寄存器；v 8位預分頻邏輯；位預分頻邏輯；v 查詢、中斷和查詢、中斷和DMA傳送模式；傳送模式；15.1.3 SPI接口操作接口操作v通過通過SPI接口，接口，S3C2410可以與外設同時發可以與外設同時發送送/接收接收8位數據。串行時鐘線與兩條數據線位數據。串行時鐘線與兩條數據線同步，用于移位和數據采樣。如果同步，用于移位和數據采樣。如果SPI是主設是主設備，數據傳輸速率由備，數據傳輸速率由SPPREn寄存器的相關寄存器的相關位控制。可以修改頻率來調整波特率寄存器位控

5、制。可以修改頻率來調整波特率寄存器的值。如果的值。如果SPI是從設備，其他的主設備提供是從設備，其他的主設備提供時鐘，向時鐘，向SPDATn寄存器中寫入字節數據，寄存器中寫入字節數據，SPI發送發送/接收操作就同時啟動。某些情況下接收操作就同時啟動。某些情況下nSS要在向要在向SPDATn寄存器中寫入字節數據寄存器中寫入字節數據之前激活。之前激活。15.1.4 SPI接口編程接口編程v如果如果ENSCK和和SPCONn中的中的MSTR位都被置位都被置位，向位，向SPDATn寄存器寫一個字節數據，就寄存器寫一個字節數據，就啟動一次發送。也可以使用典型的編程步驟啟動一次發送。也可以使用典型的編程步

6、驟來操作來操作SPI：v 設置波特率預分頻寄存器（設置波特率預分頻寄存器（SPPREn）。）。v 設置設置SPCONn配置配置SPI模塊。模塊。v 向向SPDATn中寫中寫10次次0 xFF來初始化來初始化MMC或或SD卡。卡。v 把一個把一個GPIO（當作（當作nSS）清零來激活）清零來激活MMC或或SD卡。卡。v 發送數據發送數據核查發送準備好標志核查發送準備好標志（REDY=1），之后向），之后向SPDATn中寫數據。中寫數據。v 接收數據（接收數據（1）：禁止）：禁止SPCONn的的TAGD位，位，正常模式正常模式向向SPDAT中寫中寫0 xFF，確定，確定REDY被置位后，從讀緩沖區

7、中讀出數據。被置位后，從讀緩沖區中讀出數據。v 接收數據（接收數據（2）：使能）：使能SPCONn的的TAGD位，位，自動發送虛擬數據模式自動發送虛擬數據模式確定確定REDY被置位被置位后，從讀緩沖區中讀出數據，之后自動開始后，從讀緩沖區中讀出數據，之后自動開始數據傳輸。數據傳輸。v 置位置位GPIO引腳（當作引腳（當作nSS的那個引腳），的那個引腳），停止停止MMC或或SD卡卡。15.1.5 SPI口的傳輸格式口的傳輸格式vS3C2410支持支持4種不同的數據傳輸格式，圖種不同的數據傳輸格式，圖15-2顯示了具體的波形圖。顯示了具體的波形圖。15.1.6 SPI通信模式通信模式v DMA模式

8、，該模式不能用于從設備模式，該模式不能用于從設備Format B形式。形式。v 查詢模式，如果接受從設備采用查詢模式，如果接受從設備采用Format B形式，形式，DATA_READ信號應該比信號應該比SPICLK延延遲一個相位。遲一個相位。v 中斷模式，如果接受從設備采用中斷模式，如果接受從設備采用Format B形式，形式，DATA_READ信號應該比信號應該比SPICLK延延遲一個相位遲一個相位。15.2 SPI接口控制寄存器接口控制寄存器v15.2.1 SPI控制寄存器（控制寄存器（SPICONn）vSPI控制寄存器具體描述如表控制寄存器具體描述如表15-1所示。所示。15.2.2 SPI狀態寄存器（狀態寄存器（SPSTAn）vSPI狀態寄存器如表狀態寄存器如表15-2所列。所列。15.2.3 SPI引腳控制寄存器（引腳控制寄存器（SPPINn）vSPI引腳控制寄存器如表引腳控制寄存器如表15-3所列。所列。15.2.4 SPI波特率預分頻寄存器（波特率預分頻寄存器（SPIPREn）vSPI波特率預分頻寄存器如表波特率預分頻寄存器如表15-4所示所示。15.2.5 SPI發送數據寄存器（發送數據寄存器（SPTDATn）vSPI發送數據寄存器如表發送數據寄存器如表15-5所示。所示。v發送數據寄存器中存放待發送數據寄存器中存放待SPI口發送的數據