软件模拟SPI接口程序代码
目录
SPI协议简介
SPI接口介绍
SPI接口连接图
SPI数据传输方向
SPI传输模式
模拟SPI程序
SPI协议简介
SPI的通信原理很简单,一般主从方式工作,这种模式通常有一个主设备和一个或者多个从设备,通常采用的是4根线,它们是MISO(数据输入,针对主机来说)、MOSI(数据输出,针对主机来说)、SCLK(时钟,主机产生)、CS/SS(片选,一般由主机发送或者直接使能,通常为低电平有效)
SPI接口介绍
SCK:时钟信号,由主设备产生,所以主设备SCK信号为输出模式,从设备的SCK信号为输入模式
CS:使能信号,由主设备控制从设备,所以主设备CS信号为输出模式,从设备的CS信号为输入模式。
MOSI:主设备数据输出,从设备输入,所以主设备MOSI信号为输出模式,从设备的MOSI信号为输入模式
MISO:主设备数据输入,从设备数据输出,所以主设备MISO信号为输入模式,从设备的MISO信号为输出模式
SPI接口连接图
注意:MOSI和MISO不能交叉连接(可以把主从机理解为一个整体系统,MOSI为系统主机发送从机接收的数据线,MISO为主机接收从机发送的数据线)
SPI数据传输方向
SPI作为全双工的串行通信协议,数据传输时高位在前,低位在后。主机和从机公用由主机产生的SCK信号,所以在每个时钟周期内主机和从机有1bit的数据交换(因为MOSI和MISO数据线上的数据都是在时钟的边沿处被采样)。如下图
SPI协议规定数据采样是在SCK的上升沿或下降沿时刻(由SPI模式决定,下面会说到),观察上图,在SCK的边沿处(上升沿或下降沿),主机会在MISO数据线上采样(接收来从机的数据),从机会在MOSI数据线上采样(接受来自主机的数据),所以每个时钟周期中会有一bit的数据交换。
SPI传输模式
SPI总线传输一共有4种模式,这4种模式分别由时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)来定义。
CPOL:规定了SCK时钟信号空闲状态的电平
CPHA:规定了数据是在SCK时钟的奇数边沿还是偶数边沿被采样
模式0:CPOL=0,CPHA=0 SCK空闲为低电平,数据在SCK的上升沿被采样(提取数据)。
模式1:CPOL=0,CPHA=1 SCK空闲为低电平,数据在SCK的下降沿被采样(提取数据)
模式2:CPOL=1,CPHA=0 SCK空闲为高电平,数据在SCK的下降沿被采样(提取数据)
模式3:CPOL=1,CPHA=1 SCK空闲为高电平,数据在SCK的上升沿被采样(提取数据)
以模式0为例,SCK空闲为低电平,数据在SCK的上升沿被采样(提取数据),在SCK的下降沿奇幻数据线的数据。
- 在时钟的第一个上升沿(游标1处)(采样点)
MOSI上数据为1,则在此边沿从机采样,数据为1,采样点在MOSI数据线的中间
MISO上数据为0,则在此边沿从机采样,数据为0,采样点在MISO数据线的中间
- 在时钟的第一个下降沿(游标2处)(触发点)
MOSI上数据由1切换为0,数据在时钟的下降沿时切换数据
MISO上数据由0切换为1,数据在时钟的下降沿时切换数据
- 在时钟的第2~8个上升沿(采样点),主机在MISO上采样数据,从机在MOSI上采样数据
- 在时钟的第2~8个下降沿(触发点),主机在MISO上切换数据,从机在MOSI上切换数据
模拟SPI程序
初始化代码
#define SPI_SCK_PIN GPIO_PIN_5 #define SPI_SCK_GPIO_PORT GPIOA #define SPI_MOSI_PIN GPIO_PIN_7 #define SPI_MOSI_GPIO_PORT GPIOA #define SPI_MISO_PIN GPIO_PIN_6 #define SPI_MISO_GPIO_PORT GPIOA #define SPI_NSS_PIN GPIO_PIN_14 #define SPI_NSS_GPIO_PORT GPIOOD#define SPI_SCK_GPIO_CLK_ENABLE() HAL_GPIO_WritePin(SPI_MOSI_GPIO_PORT, SPI_MOSI_PIN, GPIO_PIN_SET) #define MOSI_L HAL_GPIO_WritePin(SPI_MOSI_GPIO_PORT, SPI_MOSI_PIN, GPIO_PIN_RESET) #define SCK_H HAL_GPIO_WritePin(SPI_SCK_GPIO_PORT, SPI_SCK_PIN, GPIO_PIN_SET) #define SCK_L HAL_GPIO_WritePin(SPI_SCK_GPIO_PORT, SPI_SCK_PIN, GPIO_PIN_RESET) #define MISO HAL_GPIO_ReadPin(SPI_MISO_GPIO_PORT, SPI_MISO_PIN) #define NSS_H HAL_GPIO_WritePin(SPI_NSS_GPIO_PORT, SPI_NSS_PIN, GPIO_PIN_SET) #define NSS_L HAL_GPIO_WritePin(SPI_NSS_GPIO_PORT, SPI_NSS_PIN, GPIO_PIN_RESET) void SPI_Init(void) { /*##-1- Enable peripherals and GPIO Clocks #########################*//* Enable GPIO TX/RX clock */SPI_SCK_GPIO_CLK_ENABLE();SPI_MISO_GPIO_CLK_ENABLE();SPI_MOSI_GPIO_CLK_ENABLE();SPI_NSS_GPIO_CLK_ENABLE();/*##-2- Configure peripheral GPIO #######################*//* SPI SCK GPIO pin configuration */GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.Pin = SPI_SCK_PIN;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;//GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;HAL_GPIO_Init(SPI_SCK_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);HAL_GPIO_WritePin(SPI_SCK_GPIO_PORT, SPI_SCK_PIN, GPIO_PIN_SET);/* SPI MISO GPIO pin configuration */GPIO_InitStruct.Pin = SPI_MISO_PIN;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;HAL_GPIO_Init(SPI_MISO_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);/* SPI MOSI GPIO pin configuration */GPIO_InitStruct.Pin = SPI_MOSI_PIN;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;HAL_GPIO_Init(SPI_MOSI_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);HAL_GPIO_WritePin(SPI_MOSI_GPIO_PORT, SPI_MOSI_PIN, GPIO_PIN_SET);GPIO_InitStruct.Pin = SPI_NSS_PIN;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;HAL_GPIO_Init(SPI_NSS_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);HAL_GPIO_WritePin(SPI_NSS_GPIO_PORT, SPI_NSS_PIN, GPIO_PIN_SET);}
模拟SPI4种工作模式:
/*CPOL = 0 , CPHA = 0,MSB first*/
uint8_t SOFT_SPI_RW_MODE0(uint8_t write_data)
{uint8_t i, read_data;for(i=0;i<8;i++){if(write_data & 0x80)MOSI_H;elseMOSI_L;write_data <<= 1;delay_us(1);SCK_H;read_data <<= 1;if(MISO)read_data++;delay_us(1);SCK_L;__nop(); }return read_data;}/* CPOL=0,CPHA=1, MSB first */
uint8_t SOFT_SPI_RW_MODE1(uint8_t byte)
{uint8_t i,Temp=0;for(i=0;i<8;i++) // 循环8次{SCK_H; //拉高时钟if(byte&0x80){MOSI_H; //若最到位为高,则输出高}else {MOSI_L; //若最到位为低,则输出低}byte <<= 1; // 低一位移位到最高位delay_us(1);SCK_L; //拉低时钟Temp <<= 1; //数据左移if(MISO)Temp++; //若从从机接收到高电平,数据自加一delay_us(1);}return (Temp); //返回数据
}/* CPOL=1,CPHA=0, MSB first */
uint8_t SOFT_SPI_RW_MODE2(uint8_t byte)
{uint8_t i,Temp=0;for(i=0;i<8;i++) // 循环8次{if(byte&0x80){MOSI_H; //若最到位为高,则输出高}else {MOSI_L; //若最到位为低,则输出低}byte <<= 1; // 低一位移位到最高位delay_us(1);SCK_L; //拉低时钟Temp <<= 1; //数据左移if(MISO)Temp++; //若从从机接收到高电平,数据自加一delay_us(1);SCK_H; //拉高时钟}return (Temp); //返回数据
}/* CPOL = 1, CPHA = 1, MSB first */
uint8_t SOFT_SPI_RW_MODE3( uint8_t write_dat )
{uint8_t i, read_dat;for( i = 0; i < 8; i++ ){SCK_L; if( write_dat & 0x80 )MOSI_H; else MOSI_L; write_dat <<= 1;delay_us(1); SCK_H; read_dat <<= 1; if( MISO ) read_dat++; delay_us(1);__nop();}return read_dat;
}
软件模拟SPI接口程序代码相关推荐
- java如何编写spi接口_软件模拟SPI接口程序代码(4种模式)
软件模拟SPI接口程序代码(4种模式) SPI协议简介 SPI的通信原理很简单,一般主从方式工作,这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备,通常采用的是4根线,它们是MISO(数据输入,针对主机来说 ...
- 软件模拟SPI接口程序代码(4种模式)
软件模拟SPI接口程序代码(4种模式) SPI协议简介 SPI的通信原理很简单,一般主从方式工作,这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备,通常采用的是4根线,它们是MISO(数据输入,针对主机来说 ...
- STM32F103软件模拟SPI接口驱动ILI9486液晶屏
STM32F103软件模拟SPI接口驱动ILI9486液晶屏 ILI9486的工作模式 ILI9486的SPI总线方式简介 ILI9486的3线SPI总线底层驱动配置步骤 ILI9486的工作模式 I ...
- 单片机软件模拟SPI接口—加深理解SPI总线协议
单片机软件模拟SPI接口-加深理解SPI总线协议 SPI(Serial Peripheral Interfacer 串行外设接口)是摩托罗拉公司推出的一种同步串行通讯接口,用于微处理器臌控制器和外 ...
- 用GPIO模拟SPI接口读取传感器数据
本文基于平头哥开发板RVB2601,简要介绍了用GPIO模拟SPI时序逻辑,实现SPI协议,按照特定温度传感器的时序,读取其数据,及示例程序 一.概述 SPI(Serial Peripheral In ...
- 【STM32】0.96寸OLED显示屏(7针SPI协议)软件模拟SPI
Author:AXYZdong 自动化专业 工科男 有一点思考,有一点想法,有一点理性 [自制展示]2020鼠年大吉 文章目录 概述 3.1硬件设计 3.2软件设计 3.2.1编程要点 3.2.2代码 ...
- 嵌入式单片机基础篇(三十六)之STM32F1SPI标准接口程序以及模拟SPI标准接口程序讲解
STM32F1SPI标准接口程序以及模拟SPI标准接口程序讲解 一.SPI标准接口初始化: 1.SPI 内部结构简明图 2.上一篇文章提到,spi标准协议包含4条信号线.时钟相位.时钟极性.数据单字节 ...
- 软件模拟SPI时序实现25Q64读写操作
软件模拟SPI时序实现25Q64读写操作 单片机采用SPI/IIC通讯协议访问外围电子模块如:显示屏.EEPROM.FLASH.各种电子传感器等等越来越多,掌握SPI/IIC通讯协议访问外设非常必要. ...
- 一文搞懂——软件模拟SPI
关于stm32通信协议:软件模拟SPI.软件模拟I2C的总结(fishing_8)_To_be_a_fisher的博客-CSDN博客_stm32 软件spi 发现一篇写的软件模拟SPI的比较容易理解的 ...
最新文章
- php性能分析工具 - xhprof的安装使用
- 从零开始编译自己的Linux发行版 LFS简介
- R语言实战应用精讲50篇(二)-多重线性回归系列之稳健回归
- Redis操作key相关API
- MVC是架构模式,而不是设计模式
- 红包封面发货平台卡密系统 全新红包封面平台可搭建分站独立后台的源码
- 浅谈前端面向对象oop思想
- 2017年 外牌转沪牌 攻略 (沪南路车管所)
- 从Oppo手机拍照无法展示谈图片压缩
- 浅谈Anchor free与Anchor based
- 光盘在服务器上装系统,如何通过DELL引导光盘在戴尔11G服务器上安装Win2003操作系统?.docx...
- 费解的开关解析 C++【递推+位运算】
- 一个DataFrame赋值的诡异报错 A value is trying to be set on a copy of a slice from a DataFrame. Try using .loc
- 微信小程序支付 tp5
- 【SCIR笔记】Transformer及其变种
- Skywalking极简入门
- 如何寻找数组中最大值与最小值(取双元素法)
- 《东周列国志》第五十七回 娶夏姬巫臣逃晋 围下宫程婴匿孤
- Windows 标准控件 ComboBox 的改造
- 假如我有一台新电脑, 我要做些什么?