【开发教程7】ARM功能手机-SPI教程

FutureX

SPI教程

——疯壳·开发板系列

$ Y' w" ]* W$ b3 U2 F% F
     
/ e# T" `; \7 R$ Q5 M9 p    图1
) K1 I! C+ M. `) K, j

    第一节SPI Flash硬件电路

    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：
, e4 |5 f$ Z# G+ K/ G
   
    图2

, U8 e$ O/ Q4 K- v4 y  b! N
1 G  p1 V4 r6 x- b  k; O$ {2 v6 Z
    第二节 SPI+寄存器

, T& |. q( l$ i: L    2.1 SPI+介绍

: T3 d# k- c( y. Z    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。
    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。

    2.2 寄存器介绍
) y- e) h3 D6 W: t. Q    2.2.1 SPI控制寄存器0


   
    图3
    15位：SPI_EN引脚是否有效，’0’表示无效，’1’表示有效；
! M6 X! Q$ N2 a( ~6 u" |    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；
    12位：返回SPI_DI引脚的状态值；
9 M0 r+ _6 g! X! A    11位：‘0’表示发送FIFO满，‘1’表示发送FIFO空；
6 v: t; z8 q+ o) i2 |    10位：‘0’正常模式，‘1’使SPIDO的值等于SPI_DO的值；
    9位：‘0’正常操作，‘1’复位SPI；
# w2 J- {+ \+ w5 b- }    8:7位：SPI数据格式；
    6位：SPI工作模式，‘0’为主设备，‘1’为从设备；
! ]' j+ t& u7 \; J, e6 y    5位：当SPI处于空闲模式或者当SPI_FORCE_DO=1时引脚SPI_DO的值；
# z9 ~5 p& J' V2 P0 H0 U    4:3位：SPI在主模式下的时钟频率选择；
& {; G1 R& ^. B0 ~# R. |) e    2位：SPI时钟初始电平的高低，‘0’为低，‘1’为高；
( B9 ?, M' j+ k9 R    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。

& h3 m9 ~. ^8 l- ^' @4 `% `    2.2.2 SPI接收/发送寄存器0

   
    图4
  O' Y# V* t, G! j    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。
% D2 ]6 V' @* y/ U1 v6 o6 ]
) ?& c, N6 _' @8 U" B( p! ?) u/ ?    2.2.3 SPI接收/发送寄存器1
4 n* x/ m5 f  r1 R1 `3 c4 t  d
   
    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。

    2.2.4 SPI清除中断寄存器
1 ~# `5 h, V& U. f1 i/ b% m
( j9 \8 t* c0 v9 p. `. Q  M( R    
    图6
    15:0位：写任意值到该寄存器清除SPI的中断标志。

3 v( @7 d& c5 R    2.2.5 SPI控制寄存器1
7 ?& [* i8 H( U7 z& O1 [( e! p* r

  
    图7
# j5 r7 R1 f. ^1 y% M    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 i7 [/ q  V' F( H& B    3位：SPI忙标志位，‘0’表示SPI空闲，‘1’表示SPI忙；
    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。
, D( t( M! G- ^2 [. m3 Q
    2.3 寄存器配置讲解
    #define CLK_PER_REG                (* ( volatile uint16*)0x50000004)
1 r8 S% \; M& a, r8 S    #define SPI_CTRL_REG                (* ( volatile uint16*)0x50001200)
  ~" K! ^7 D- D  ]$ j    #define SPI_RX_TX_REG0              (* ( volatile uint16*)0x50001202)
    #define SPI_RX_TX_REG1              (* ( volatile uint16*)0x50001204)
+ {+ I: H4 z- o" P0 Z6 s$ h8 B    #define SPI_CLEAR_INT_REG           (* ( volatile uint16*)0x50001206)
6 [0 q+ }3 L- v  v: R    #define SPI_CTRL_REG1               (* ( volatile uint16*)0x50001208)
9 K  y" o: |1 z6 A    启动SPI模块的时钟：CLK_PER_REG |= 0x0800;
; H; `: }/ |8 b) r7 y    SPI的初始化配置寄存器：
- r/ X3 k6 t1 v  z* d7 w# G6 N( d    先关闭SPI， SPI_CTRL_REG =0x8000；
5 T# ?% Q0 t, g+ h    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；
    开SPI， SPI_CTRL_REG | =0x0001;
. t" Y/ f5 s" }& j! m) D% S    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);
7 z, U) l0 t- I7 ]1 ~1 Y    接收一个字节，读取接收寄存器rx_data = SPI_RX_TX_REG;


2 Z8 L" Y- E, H8 \3 j9 s
    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。
0 ]( I9 D' c! B. M* }    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：
, J% T' Q3 w$ w
   
    图8
    (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：

     
) c8 \, {9 o5 h9 b( q+ t7 {$ u8 y) ~    图9
$ A$ W, O) i9 R. G8 r$ y' X    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：
: L) y% I5 Z$ s4 U6 J) e' Z* X8 H
   
( M, k6 m& O! c' y! ^; E0 d. n- W% z    图10
    (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：
' c0 c4 ]# p7 T! V& S% D
   
$ u  w: D( K# x9 [5 c# u8 A    图11
    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。
7 S' [. q- y  n) w5 d    SPI实验的Keil工程为spi_flash.uvproj，位于目录：
    ..\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：

0 H" \- ~; o+ ~9 m7 u3 J) V     
  S5 P( T' [" ~/ e% [    图12
7 I5 o6 {- ?  E" I    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：





7 u$ Z( r/ f/ F    
# k6 ?' L2 \, M, Z) a: w  N    图13


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    配套资料：http://www.fengke.club
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2022-6-18 19:21 上传

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peerless2021

在学校做过这种，嵌入式控制的感觉很有意思