【开发教程7】ARM功能手机-SPI教程

FutureX

SPI教程

——疯壳·开发板系列

$ Q3 D7 w' Z( e5 x% C% a
     
! Q/ t# c$ ?; ~  O- @% [. r. M    图1
0 M  ^8 ?& p9 D8 |% o

: x- D7 z) {9 ~/ M8 u    第一节SPI Flash硬件电路
4 ]- t( p- p; P. M! A
    SPI_Flash可用于存储程序以及一些数据，如果需要存储程序则必须连接在规定的引脚，开发板上选用的mcu引脚分别为：P00，P03，P05，P06，如下图所示：
8 @. q3 a, n8 ?1 ^
9 E( v% r/ U& p7 V8 D    
    图2


0 D8 K. R8 r$ \0 H
9 e, x! J& \: X    第二节 SPI+寄存器
6 T2 t/ c# [4 f: V' @# y, t# N2 |' ^0 S
    2.1 SPI+介绍

3 O) K* a4 \) H/ P" N* w& e! Q6 v    这个接口支持SPI总线的一个子集。这个串行接口在主/从模式可以发送和接收8、16或32位，并且在主模式可以发送9位。SPI+接口有双向的2×16位字的FIFO，功能得到了增强。
+ y) C9 P, R" C- w3 N8 b- g    该接口可以工作在主或从模式；有8、9、16、32位的操作方式；SPI控制器的时钟达到16MHz，SPI时钟源可以通过编程进行1、2、4、8分频；SPI的时钟线达到8MHz；支持SPI的0、1、2、3四种工作模式；SPI_DO的空闲电平可以通过编程设置；可屏蔽的中断发生器；单向读和写模式降低总线负载。
; V( \3 }2 v; f$ ?3 ?* {
2 L+ w: M/ V1 J, T2 H/ ^5 W/ C/ i    2.2 寄存器介绍
    2.2.1 SPI控制寄存器0
4 z! |  B" k; J6 b* F3 z- G  q
- ~$ d  a7 N% C5 M' i
   
    图3
/ A4 s# u# e( B& y% |% r    15位：SPI_EN引脚是否有效，’0’表示无效，’1’表示有效；
    14位：SPI中断使能位，’0’表示无效，’1’表示有效；
    13位：’0’表示接收寄存器或FIFO为空，’1’表示SPI中断，数据已经被发送或接收，该位必须通过软件写SPI_CLR_INT_REG清零；
4 T) ^; f  c5 O8 ~, U- y    12位：返回SPI_DI引脚的状态值；
    11位：‘0’表示发送FIFO满，‘1’表示发送FIFO空；
    10位：‘0’正常模式，‘1’使SPIDO的值等于SPI_DO的值；
6 ~  D3 |& {& m5 I6 O2 n+ l, {    9位：‘0’正常操作，‘1’复位SPI；
8 x; ]) \* Y6 G2 u6 \1 ~9 |    8:7位：SPI数据格式；
8 \- l; f9 V" o8 l' D- B    6位：SPI工作模式，‘0’为主设备，‘1’为从设备；
    5位：当SPI处于空闲模式或者当SPI_FORCE_DO=1时引脚SPI_DO的值；
9 [/ {8 J+ }, }& X  n* A    4:3位：SPI在主模式下的时钟频率选择；
5 E! U5 U" _4 e5 X: e2 y, X    2位：SPI时钟初始电平的高低，‘0’为低，‘1’为高；
+ Q: Z; U* k1 u, d    1位：SPI时钟的相位选择，具体看SPI的时序图；（SPI的资料）
    0位：SPI的开关。
# s3 d' F8 ~4 _0 y9 C. [6 X
    2.2.2 SPI接收/发送寄存器0
$ k1 M- d2 p( z, k7 p% j+ J, v: p& |
   
5 |" V+ e: G* q; }7 t$ h    图4
2 r# X: @0 n" |    15:0位：SPI发送或接收的数据，写操作是，存储发送的数据，读操作时，为接收到的数据。

    2.2.3 SPI接收/发送寄存器1

   
    图5
    15:0位：SPI发送或接收的数据，写操作是，存储发送的数据，读操作时，为接收到的数据；为32位模式的高16位数据。
8 t, c% o, D* q) `  D' @& U
" ~6 ^+ f) `+ r5 W3 y    2.2.4 SPI清除中断寄存器

5 f2 B1 L) r3 e5 y& _    
    图6
    15:0位：写任意值到该寄存器清除SPI的中断标志。

! s6 |5 P4 N! P" I+ Z8 s4 B7 u    2.2.5 SPI控制寄存器1


  
    图7
    15:5位：保留不使用；
    4位：决定在9位模式下的第一位的值；
4 ^4 _) m* ~' C    3位：SPI忙标志位，‘0’表示SPI空闲，‘1’表示SPI忙；
" }* a, U. R. H0 n% m( ]    2位：SPI优先级选择位，‘0’低优先级，‘1’高优先级；
    1:0位：SPI_FIFO模式。
! {! ?+ a$ X, x# ]( f/ Z/ T! ^4 m5 a
    2.3 寄存器配置讲解
; W) O( x) R3 K# n6 ^    #define CLK_PER_REG                (* ( volatile uint16*)0x50000004)
    #define SPI_CTRL_REG                (* ( volatile uint16*)0x50001200)
# X, y$ W' B( J: Z    #define SPI_RX_TX_REG0              (* ( volatile uint16*)0x50001202)
    #define SPI_RX_TX_REG1              (* ( volatile uint16*)0x50001204)
0 w2 q+ j8 k  z  I: S    #define SPI_CLEAR_INT_REG           (* ( volatile uint16*)0x50001206)
5 [6 _- Z) o* t" V' |" ]3 v+ n4 K- ]    #define SPI_CTRL_REG1               (* ( volatile uint16*)0x50001208)
    启动SPI模块的时钟：CLK_PER_REG |= 0x0800;
    SPI的初始化配置寄存器：
    先关闭SPI， SPI_CTRL_REG =0x8000；
# k9 W+ ~5 G9 K7 K% Z    SPI配置为8位模式，主模式，时钟空闲为低电平，相位模式0，关闭SPI中断，时钟8分频（0x1000000000000000），则SPI_CTRL_REG =0x8000；
4 N/ _. I2 q# i; y' G0 ]1 W8 B  E    开SPI， SPI_CTRL_REG | =0x0001;
    发送一个字节0x55，将数据填充进发送寄存器SPI_RX_TX_REG0 = 0x55；等待发送寄存器为空while(SPI_CTRL_REG&0x2000);
    接收一个字节，读取接收寄存器rx_data = SPI_RX_TX_REG;



    第三节 SPI实验

    实验需要使用的模块有：手机开发板底板，Jlink调试工具，USB转串模块、杜邦线、3.7V锂电池或Mocro USB线。
. [7 J5 [3 e6 j1 z    使用USB转串模块连接手机蓝牙串口，连接方式如下：
        (1)USB转串模块一端只需要使用杜邦线连接RXD、TXD、GND三个引脚，如下图所示：
2 f0 Y; y! W$ s
' j6 u) d8 |% w- D- b4 A    
    图8
7 h" f- L& S  R' n% \. c  U    (2)手机主控底板一端需要使用杜邦线连接左侧J7三个引脚，与USB转串模块的引脚一一对应（串口引脚交叉），分别为RXD-->TXD、TXD-->RXD、GND-->GND，如下图所示：
+ F! J1 f# v" p5 B
     
    图9
    使用JLINK通过杜邦线连接手机蓝牙，连接方式如下：
    (1)JLINK一端只需要使用杜邦线连接JLINK的SWC、SWD、GND三个引脚，如下图所示：

   
; ^/ p4 F% O$ [+ k( H, C, T) {    图10
' \% q. ?6 g$ I6 }    (2)手机蓝牙一端需要使用杜邦线连接上方右侧的J3三个引脚，与JLINK的连接引脚一一对应，分别为SWC-->SWCLK、SWD-->SWDIO、GND-->GND，如下图所示：
# O% g( R- Y. v% C3 b3 `' t( P1 k
   
1 C7 f1 C1 U7 ?0 A. q* `3 w    图11
6 A& c9 F% t$ k8 p1 \+ O    将JLINK插上电脑的USB接口，连接好之后给手机主控底板供电，详细的介绍可以参考《如何上电》教程，路径为：..\WT_Mobile\0.从这里开始\0.开机测试。
    SPI实验的Keil工程为spi_flash.uvproj，位于目录：
! f/ j1 j' e5 h/ p    ..\WT_Mobile\1.初级教程\DA14580\6_初级_SPI\projects\target_apps\peripheral_examples\spi\spi_flash\Keil_5，如下图所示：

+ [( x) c$ f& U5 W) Q9 K0 H     
1 d& K7 c. B8 @; f. ^    图12
2 }7 d0 _$ x( V+ r- @( T    打开串口调试助手连接串口模块。在KEIL中编译源代码，点击DEBUG，然后点击全速运行，就看到串口打印出的读写Flash的信息，如下图所示：

/ s3 M0 C; N1 u5 F9 R
- v3 z2 K# }# ^
* B) G( A& f2 |8 }/ u

   
    图13
6 Z3 A7 a! ^' d: s


: I0 @+ K3 E# }  M7 p# P    配套资料：http://www.fengke.club
' h5 W+ E8 x3 P+ ^2 r    套件地址：http://shop115904315.taobao.com/
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2022-6-18 19:21 上传

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在学校做过这种，嵌入式控制的感觉很有意思