ATMEGA的SPI总线 - 第2部分

以你之姓@ 2021-10-26 22:18 289阅读 0赞

参考：

1.https://www.yiboard.com/thread-783-1-1.html

2.https://mansfield-devine.com/speculatrix/2018/01/avr-basics-spi-on-the-atmega-part-2/

3.https://blog.csdn.net/woshi\_ziyu/article/details/79451095

在[第1部分][1]中，我们在AVR ATMEGA328P微控制器上已经设置好SPI总线。现在我们就可以开始使用SPI了。

<ignore\_js\_op>![113329ho0hy4h520kzz5oy.png][]

**SPI-signals.png** *(11.98 KB, 下载次数: 2)*

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2018-1-25 11:33 上传

**设置相关引脚**

在开始之前，我们需要在AVR上设置SPI总线的引脚（在主机模式下使用）。我在这里使用的是ATMEGA328P，所以需要定义一些宏来使代码变得更清晰。如果您使用不同的微控制器，则可以根据您的需要进行调整。

1.  \#define SPI\_SS\_GPIO PB2
2.  \#define SPI\_SS\_PORT PORTB
3.  \#define SPI\_SS\_DDR DDRB
4.  \#define SPI\_MOSI\_GPIO PB3
5.  \#define SPI\_MOSI\_PORT PORTB
6.  \#define SPI\_MOSI\_DDR DDRB
7.  \#define SPI\_MISO\_GPIO PB4
8.  \#define SPI\_MISO\_PORT PORTB
9.  \#define SPI\_MISO\_DDR DDRB
10. \#define SPI\_SCK\_GPIO PB5
11. \#define SPI\_SCK\_PORT PORTB
12. \#define SPI\_SCK\_DDR DDRB

*复制代码*

现在让我们用这些宏来设置引脚。

1.  SPI\_MOSI\_DDR |= (1 << SPI\_MOSI\_GPIO);   // MOSI as output
2.  SPI\_SS\_DDR |= (1 << SPI\_SS\_GPIO);       // SS as output
3.  SPI\_SCK\_DDR |= (1 << SPI\_SCK\_GPIO);     // SCK as output
4.  // MISO should be configured automatically as input as that's default state
5.  // on GPIOs, but if you want to be emphatic
6.  SPI\_MISO\_DDR &= ~(1 << SPI\_MISO\_GPIO);  // MISO as input
7.  SPI\_SS\_PORT |= (1 << SPI\_SS\_GPIO);      // take SS high to deselect slave
8.  SPI\_MISO\_PORT |= (1 << SPI\_MISO\_GPIO);  // set pullup on MISO

*复制代码*

为了稍后简化事宜，我们可能还想设置一些宏来控制SS线。

1.  \#define SPI\_SLAVE\_SELECTED SPI\_SS\_PORT &= ~(1 << SPI\_SS\_GPIO)
2.  \#define SPI\_SLAVE\_DESELECTED SPI\_SS\_PORT |= (1 << SPI\_SS\_GPIO)

*复制代码*

现在我们已经设置完成，让我们看看实现这些艰苦工作的寄存器。

**SPDR - SPI数据寄存器**

这是关键的SPI寄存器的第三个，它像魔术一样工作。只需在该寄存器中写入一个字节，AVR就会启动SPI，并将数据的整个字节发送到电缆上，而无需您进一步操作。由于第1部分提到的移位寄存器之间的传输，当这样做时，SPDR包含传入的数据。所以主从机之间的数据交换由主机完成：

●     将SS线拉低以启用从机设备。

●     写一个字节到SPDR。

●     等待交换完成。

●     再次把SS线拉高。

●     读取SPDR中的内容。

就是这样。我们如何知道交换是否完成？很简单 - SPSR寄存器中的SPIF位被置位。所以你所需要做的就是等待。在下面的例子中，我们只是在一个while循环中停留。这是阻塞的，如果你的微控制器很难控制，你可能会发现浪费时钟周期。如果是这样，您将需要考虑启用SPI中断，SPIF被设置时会触发。在SPI数据交换发生时，您可以继续其他事情。

所以这里有一些代码可以通过SPI发送一个字节的数据，然后返回一个字节。

1.  uint8\_t value = 0xFA; // randomly chosen value for demo purposes
2.  SPI\_SLAVE\_SELECTED;
3.  SPDR = value;                  // initiates transfer
4.  while( !(SPSR & (1 << SPIF))); // wait for SPIF bit to be set
5.  SPI\_SLAVE\_DESELECTED;

*复制代码*

而就是这样！ SPDR现在包含从机发回的任何内容 - 很可能没有任何兴趣。

正是SPI的这一点可以让你头疼。主机刚刚发送给从机的字节可能是某种类型的命令。为了得到从机的响应，只需发送另一个任意值的字节，从机就会发送它的响应。

实际上，您可能必须发送和接收多个字节。下面是如何写一个值到该芯片的内存位置的方法：

1.    将SS线拉低。

2.    发送写入命令（0x02）。忽略从芯片回来的数据。

3.    发送16位内存地址的高字节。忽略从芯片回来的数据。

4.    发送16位内存地址的低字节。忽略从芯片回来的数据。

5.    发送一个字节的需要存储在该位置的值。忽略从芯片回来的数据。

6.    将SS线置位。

所以在这种情况下，所有的流量都是单向的，所有从芯片返回的数据（实际上只是零）都被丢弃了。现在让我们从内存位置读取一个值。方法是：

1.    将SS线拉低。

2.    发送读命令（0x03）。忽略从芯片回来的数据。

3.    发送16位内存地址的高字节。忽略从芯片回来的数据。

4.    发送16位内存地址的低字节。忽略从芯片回来的数据。

5.    发送您喜欢的任何单字节值，芯片将忽略这些值。然而，通过上述操作，芯片将已经存储在其移位寄存器中的存储位置的值发送回去。

6.    将SS线置位。

内存位置的值现在在SPDR中。

在示波器上显示如下：

<ignore\_js\_op>![113329pgeopd5ksn3pc7rv.png][]

**SPI\_successful\_read.png** *(49.62 KB, 下载次数: 2)*

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2018-1-25 11:33 上传

从内存中获取一个字节的数据似乎有很多工作要做。但是23LCV512是这些SPI器件的典型特征，一旦完成初始连接，不断地触发，它将返回更多的信息。

所以，举例来说，如果你想得到32个字节的数据，你可以使用与上面描述的相同的过程，只是发送起始地址，但是在步骤5中，为了促使从机返回数据，而不是发送一个字节的垃圾数据 - 你会发送32个。但这还不够。在每个字节之后，您需要检查SPDR中设置的内容并将其存储在某处，因为在发送下一个垃圾字节后，该值将会被覆盖。

这就是基本的SPI使用方法。

转载于:https://www.cnblogs.com/MCSFX/p/10867866.html

[1]: https://www.yiboard.com/thread-782-1-1.html
[113329ho0hy4h520kzz5oy.png]: /images/20211026/72c1cfafa4a24f539b2a3ec25e5bc021.png
[Link 1]: https://www.yiboard.com/forum.php?mod=attachment&aid=MjM3MHw4OWEzNWZiNnwxNTU3ODg2MTQxfDB8Nzgz&nothumb=yes
[113329pgeopd5ksn3pc7rv.png]: /images/20211026/864eca406ca9405387d2f990eb778329.png
[Link 2]: https://www.yiboard.com/forum.php?mod=attachment&aid=MjM2OXw0Mzc0MWI4M3wxNTU3ODg2MTQxfDB8Nzgz&nothumb=yes