SPI配置、時序及應用主講：李楠SPI配置模式1STC15系列單片機進行SPI通信時，通過SPEN位、SSIG位、SS引腳和MSTR位，控制其工作模式。SPENSSIGSS引腳/P1.2MSTR主/從模式MISO/P1.4MOSI/P1.3SCLK/P1.5功能0XP1.2/SSX禁止SPIMISOP1.4MOSI/P1.3SCLK/P1.5禁止SPI1000從模式輸出輸入輸入選擇作為從設備1010從模式，未選中高阻輸入輸入未被選中。MISO為高阻狀態，以避免總線沖突1001->0從模式輸出輸入輸入P1.2/SS配置為輸入或準雙向口，SSIG為0，如果將SS驅動為低，則選擇作為從設備。當SS變為低電平時，將MSTR清零主從模式的選擇SPI配置模式1SPENSSIGSS引腳/P1.2MSTR主/從模式MISO/P1.4MOSI/P1.3SCLK/P1.5功能1011主（空閑）輸入高阻高阻當主機空閑時，MOSI和SCLK為高阻，以避免總線沖突。用戶必須將SCLK上拉或者下拉，以避免SCLK處于懸空狀態

主（活動）輸入輸出輸出作為主機激活時，MOSI和SCLK為推挽輸出11P1.2/SS0從模式輸出輸入輸入

11P1.2/SS1主模式輸入輸出輸出主從模式的選擇主從模式注意事項2作為主設備時的注意事項當CPHA為0時，SSIG必須為0不能忽略SS引腳，SS引腳必須設置為低，并且在每個連續的串行字節發送完后必須重新設置為高電平。如果在SS低電平有效時，執行對SPDAT寄存器的寫操作，將會導致出現一個寫沖突錯誤。當CPHA為1時，SSIG可以置1可以忽略SS引腳。如果SSIG為0，在連續傳輸之間SS引腳保持低電平有效。這種方式適合具有單個固定主設備和單個固定從設備之間驅動MISO數據線的系統。主從模式注意事項2如果SPEN為1，SSIG為0且MSTR為1，則SPI為主模式。通過P2M1和P2M0寄存器（用于設備P2端口的輸入/輸出模式），將SS引腳配置為輸入或者準雙向模式。在該模式下，另外一個主設備可以將該引腳驅動為低，從而將該器件選擇為SPI從設備，并向該從設備發送數據。為了避免總線沖突，SPI執行下面的行為：清零MSTR，并且變為從設備。同時，將MOSI和SCLK強制作為輸入模式，而MISO作為輸出模式。將SPSTAT寄存器的SPIF標志置為1。如果已經使能SPI中斷，則產生SPI中斷。主從模式注意事項2在SPI中，總是由主設備發起數據傳輸過程。如果使能SPI，并將其設置為主設備，主設備對SPI數據寄存器的寫操作將啟動SPI時鐘發生器和數據的傳輸。在數據寫入SPDAT之后的0.5~1個SPI比特位時間后，在MOSI引腳上將出現數據。作為從設備時的注意事項傳輸完一個字節后，停止SPI時鐘，將SPIF標志置1，并產生一個中斷。主設備和從設備CPU的兩個移位寄存器可以看作是一個16位的循環移位寄存器。當數據從主設備移位傳輸到從設備的同時，數據以反方向從從設備移位傳輸到主設備。也就是，在一個移位周期過程中，主設備和從設備相互交換數據。主從模式注意事項2SPI在發送數據時，為單級緩沖方式；而在接收數據時，為雙緩沖方式。如果在發送數據的過程中，向移位寄存器寫數據，則將WCOL位置1表示數據沖突在這種情況下，繼續發送完當前的傳輸的數據，但是新寫入的數據丟失。

由于主設備擁有數據傳輸的控制能力,因此主設備發生寫沖突的情況是比較少見的但是，從設備有可能發生寫沖突。這是因為當主設備啟動數據傳輸時，從設備無法控制數據的傳輸過程。寫沖突當從設備接收到數據時，將接收到的數據發送到一個并行讀數據緩沖區。這樣，就釋放了移位寄存器用于接收下一個數據。必須在下一個字符完全移入之前從數據寄存器中讀出接收到的數據。否則，將丟失前一個數據。SPI模塊配置及時序3CPHA為0時主模式數據傳輸時序圖通過時鐘相位控制位CPHA，允許用戶設置采樣和改變數據的時鐘邊沿。此外，時鐘極性比特控制位CPOL，允許用戶設置時鐘的極性。

CPHA為0時從模式數據傳輸時序圖SPI模塊時序3SPI模塊配置及時序3

CPHA為1時主模式數據傳輸時序圖

CPHA為1時從模式數據傳輸時序圖SPI接口的編程要點4SPI接口的使用包括SPI接口的初始化程序和SPI中斷服務程序的編寫。SPI接口的初始化包括以下幾個方面：①通過SPI控制寄存器SPCTL設置：SS引腳的控制、SPI使能、數據傳送的位順序、設置為主機或從機、SPI時鐘極性、SPI時鐘相位、SPI時鐘選擇。②清零寄存器SPSTAT中的標志位SPIF和WCOL（向這兩個標志位寫1即可清零）。③開放SPI中斷（IE2中的ESPI=1，IE2寄存器不能位尋址，可以使用“或”指令）及總中斷(IE中的EA=1)。在中斷服務程序中首先需要將標志位SPIF和WCOL清零，因為SPl中斷標志不會自動清除。SPI通訊應用——兩臺單片機間通訊5任務:電腦每向主單片機發送一個字節數據，主單片機的RS232串口每收到一個字節就立刻將收到的字節通過SPl口發送到從單片機中；從單片機收到這個數據后，通過SPI口送回主單片機；主單片機收到從單片機發回的一個字節，再把收到的這個字節通過RS232口發送到電腦。可以使用串口助手觀察結果。SPI通訊應用——兩臺單片機間通訊5主單片機程序:#include"stc15w4k58s4.h"#defineFOSC18432000L#defineBAUD(256-FOSC/32/115200)

#defineSPEN0x40//SPCTL.6#defineMSTR0x10//SPCTL.4#defineSPIF0x80#defineWCOL0x40#defineESPI0x02//IE2.1

sbitSPISS=P1^1;/SPI從機選擇口,連接到其它MCU的SS口SPI通訊應用——兩臺單片機間通訊5voidInitUart()/*************串口初始化函數******************/{SCON=0x5a;//設置串口為8位可變波特率T2L=0xd8;//設置波特率重裝值T2H=0xff;//115200bps(65536-18432000/4/115200)AUXR=0x14;//T2為1T模式,并啟動定時器2AUXR|=0x01;//選擇定時器2為串口1的波特率發生器}/*******串口發送函數*****/voidSendUart(unsignedchardat){while(!TI);//等待發送完成TI=0;//清除發送標志SBUF=dat;//發送串口數據}/******串口接收函數******/unsignedcharRecvUart(){while(!RI);//等待串口數據接收完成RI=0;//清除接收標志returnSBUF;//返回串口數據}SPI通訊應用——兩臺單片機間通訊5voidInitSPI()/*************SPI初始化函數******************/{SPDAT=0;//初始化SPI數據

SPSTAT=SPIF|WCOL;//清除SPI狀態位

SPCTL=SPEN|MSTR;//主機模式}/*************SPI中斷函數******************/voidspi_isr()interrupt9//SPI中斷服務程序9(004BH){SPSTAT=SPIF|WCOL//清除SPI狀態位SPISS=1;//拉高從機的SSSendUart(SPDAT);//返回SPI數據}SPI通訊應用——兩臺單片機間通訊5voidmain()/**************主函數******************/{InitUart();//初始化串口

InitSPI();//初始化SPIIE2