SPI（Serial Peripheral Interface）是一种常用的串行通信协议，用于在数字集成电路之间进行数据传输。它通常用于连接微控制器（或主机）与外部设备，如传感器、存储器、显示屏等。SPI具有简单、高效的特点，常用于需要高速数据传输和低复杂性的应用场景。
SPI协议由一个主设备（主机）和一个或多个从设备（从机）组成。主设备通过控制时钟信号（SCLK）来同步通信，同时使用两个数据线：MOSI（主输出、从输入）和MISO（主输入、从输出）进行双向数据传输。另外，SPI还包括一个片选信号（SS）用于选择从设备。
SPI通信的基本原则如下：
通信由主设备发起，主设备控制时钟信号的频率和极性。
主设备通过片选信号选择一个或多个从设备进行通信。
主设备通过MOSI发送数据，从设备通过MISO返回数据。
通信以字节为单位，主设备发送一个字节的数据同时接收一个字节的数据。
主设备可以在任何时候发起通信，并且可以在同一片选信号下发送多个字节。
下面是一个用C代码通过IO模拟SPI通信的示例：
- #include <stdio.h>
- #include <stdint.h>
- // 定义IO口和寄存器
- #define MOSI_PIN (1 << 0) // MOSI引脚
- #define MISO_PIN (1 << 1) // MISO引脚
- #define SCLK_PIN (1 << 2) // 时钟引脚
- #define SS_PIN (1 << 3) // 片选引脚
- #define GPIO_DIR (*(volatile uint32_t*)0x12345678) // GPIO方向寄存器
- #define GPIO_OUT (*(volatile uint32_t*)0x1234567C) // GPIO输出寄存器
- #define GPIO_IN (*(volatile uint32_t*)0x12345680) // GPIO输入寄存器
- // 初始化SPI引脚
- void spi_init() {
- GPIO_DIR |= (MOSI_PIN | SCLK_PIN | SS_PIN); // 设置引脚为输出
- GPIO_DIR &= ~MISO_PIN; // 设置引脚为输入
- GPIO_OUT |= SS_PIN; // 片选信号置高
- }
- // 发送一个字节的数据并接收返回数据
- uint8_t spi_transfer(uint8_t data) {
- uint8_t recv = 0;
- for (int i = 0; i < 8; i++) {
- GPIO_OUT &= ~SCLK_PIN; // 时钟置低
- if (data & 0x80)
- GPIO_OUT |= MOSI_PIN; // 发送高位
- else
- GPIO_OUT &= ~MOSI_PIN; // 发送低位
- data <<= 1;
- GPIO_OUT |= S
- GPIO_OUT |= SCLK_PIN; // 时钟置高
- recv <<= 1;
- if (GPIO_IN & MISO_PIN)
- recv |= 0x01; // 接收高位
- }
- return recv;
- }
- int main() {
- spi_init();
- // 选择从设备
- GPIO_OUT &= ~SS_PIN;
- // 发送数据并接收返回数据
- uint8_t data = 0xAA;
- uint8_t recv = spi_transfer(data);
- // 取消选择从设备
- GPIO_OUT |= SS_PIN;
- printf("Sent: 0x%02X\n", data);
- printf("Received: 0x%02X\n", recv);
- return 0;
- }
| 
楼主
