SPI协议简述

  SPI,是英语Serial Peripheral interface的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口。由Motorola首创。SPI接口主要应用在 EEPROM,FLASH,实时时钟,AD转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI,是一种高速的,全双工,同步的通信总线。

优缺点:

  • 协议简单,相对数据速率高。
  • 占用的Pin口较多
  • 没有指定的流控制,没有应答机制确认是否接收到数据。

SPI的通信原理很简单,它以主从方式工作,这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备,需要至少4根线,事实上3根也可以(单向传输时)。也是所有基于SPI的设备共有的,它们是SDI,SDO,SCK,CS。

  • SDO – 主设备数据输出,从设备数据输入
  • SDI – 主设备数据输入,从设备数据输出
  • SCK – 时钟信号,由主设备产生
  • CS – 从设备使能信号,由主设备控制

CS: 其中CS是控制芯片是否被选中的,也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时(高电位或低电位),对此芯片的操作才有效,这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。

SCK:SCK为时钟信号线,主要控制时序。相当于整个SPI协议是以SCK为准进行的。因此SCK的控制在每次发送中只能在主机的控制下进行,从机不可控制。

SDI/SDO: 通讯是通过数据交换完成的,这里先要知道SPI是串行通讯协议,也就是说数据是一位一位的传输的。SDO为主机发送,从机接收;SDI为主机接受,从机发送。

参考网站:http://dlnware.com/theory/SPI-Bus

SPI的四种模式

这四种模式分别为:
模式  CPOL CPHA
MODE0 0 0
MODE1 0 1
MODE2 1 0
MODE3 1 1

参考网站:http://dlnware.com/theory/SPI-Transfer-Modes

在这四种模式中,我们常用MODE0和MODE2。因为它便于操作。我便是使用的MODE2模式。这四种模式的区别在参考网站中有详细的描述,这里便不再赘述。
  
在MODE2模式下。时钟在空闲时始终置1,每产生一次下降沿便会发送1 bit 数据。大家可能已经想到,SPI协议可以在八位没有发出送完的情况下停止发送。
  
这里我跑了下示波器。
  
  从图中清晰可见8个下降沿,时钟在空闲时始终置1。
  
  其余的三个模式以此类推。

软件模拟

  我使用的单片机为STC89C52,内部没有SPI的资源,因此需要自己进行软件模拟。
  利用串口中断,首先利用电脑A得串口助手发送的数据存入SBUF,再将SBUF的值通过SPI的SDO发送给从机的SDI接收,并存入从机的SBUF,显示在电脑B的串口助手上。
  目的:电脑A发送数据,如:AB,电脑B可接收到AB。
  
  如图:
  
 PS:在此项目中CS(片选)可以不用。

代码

# include <reg52.h>//头文件
# include <intrins.h>//头文件 # define uchar unsigned char
# define uint unsigned int sbit SCK = P1^;//位定义时钟
//sbit CS = P1^1;//位定义片选(使能) 此项目可以不使用
sbit SDI = P1^;//位定义Input
sbit SDO = P1^;//位定义Output /*-----函数声明-----*/
void delay5us();
void SpiSend(uchar dat1);
uchar SpiReceive();
void UARTInit(); /*-----主函数-----*/
void main()
{
UARTInit();
while()
{
SBUF = SpiReceive();// 循环接收数据
}
;//空语句
} /*-----5微秒延时函数-----*/
void delay5us()
{
_nop_();
} /*-----CPHA=0;CPOL=1 模式2-----*/
/*-----SPI发送函数-----*/
/*-----上升沿发送-----*/
void SpiSend(uchar dat1)
{
uchar i;
for (i=; i<; ++i)//8bit,一位一位写
{
SCK = ;
if (dat1 & 0x80)//判断当前最高位为1还是0
{
SDO = ;
}
else
{
SDO = ;
}
SCK = ;//上升沿发送数据
dat1 <<= ;
delay5us();
}
} /*-----SPI接收函数-----*/
/*-----下降沿接收-----*/
uchar SpiReceive()
{
uchar i, dat0;
dat0 = 0x00;//dat0初始化
for (i=; i<; ++i)//8bit,一位一位读
{
dat0 <<= ;
while(SCK == );
while(SCK == );//等待下降沿,下降沿读取数据
dat0 |= SDI;
}
return (dat0);//收到数据(返回值)dat0
} /*-----串口(中断)初始化-----*/
void UARTInit()
{
EA = ;//开启总中断
ES = ;//打开串口中断
SM0 = ;SM1 = ;//串口工作方式1,8位UART波特率可变
REN = ;//串口允许接收
TR1 = ;//启动定时器1
TMOD |= 0X20;//定时器1,工作模式2 8位自动重装
TH1 =0XFD;
TL1 =0XFD;//设置波特率9600
} /*-----串口中断服务函数-----*/
void UART() interrupt
{
if (RI)//判断是否接收完成
{
RI = ;//软件清零
SpiSend(SBUF); // 转发接收到的数据
}
if (TI)//判断是否发送完成
{
TI = ;//软件清零
}
}

PS:SDI和SDO需交叉连接。

总结

  1. 在发送数据时,时钟仅由发送端(主机)控制;
  2. SPI四种模式,只需将主从机同步一种模式即可;
  3. SCK,SDI,SDO,CS四个引脚由自己定义即可。

利用C51单片机模拟SPI进行双机通信的更多相关文章

  1. C51单片机模拟I2C总线驱动程序设计

    /********************************** I2C总线驱动 ******************************** 模块名:I2C总线驱动 型号:I2C 功能描述 ...

  2. Proteus仿真—51单片机实现AC信号测频、显示、双机通信

    文章目录 一.原理图部分 二.源码部分 单片机1 单片机2 在Proteus仿真软件里面使用STC89C52实现指定频率的AC信号的测频.显示.双机通信. 一.原理图部分 整体的电路图如示: DC-A ...

  3. OLED的波形曲线、进度条、图片显示(STM32 HAL库 模拟SPI通信 5线OLED屏幕)详细篇

    少废话,先上效果图 屏幕显示效果         全家福 一.基础认识及引脚介绍 屏幕参数: 尺寸:0.96英寸 分辨率:128*64 驱动芯片:SSD1306 驱动接口协议:SPI 引脚说明: 二. ...

  4. 模拟SPI协议时序

    SPI是串行外设接口总线,摩托罗拉公司开发的一种全双工,同步通信总线,有四线制和三线制. 在单片机系统应用中,单片机常常是被用来当做主机(MASTER),外围器件被当做从机(SLAVE). 所以,在以 ...

  5. C51单片机_day_01(定时器和中断系统)

                c51单片机 51单片机是控制电路系统的开关,当然芯片就是51芯片,现在随着科技的发展,也是出了很多,功能更多,更全的芯片. 51是用c语言做为程序编程的语言 ——我对基本基础 ...

  6. C#调用接口注意要点 socket,模拟服务器、客户端通信 在ASP.NET Core中构建路由的5种方法

    C#调用接口注意要点   在用C#调用接口的时候,遇到需要通过调用登录接口才能调用其他的接口,因为在其他的接口需要在登录的状态下保存Cookie值才能有权限调用, 所以首先需要通过调用登录接口来保存c ...

  7. 学习7__STM32--SPI外设之双机通信---

    <target> # 整透stm32之spi双机通信(包括双机同为stm32,stm32& others) <概念> # 双机通信(全双工) 在主机的MOSI管脚输出1 ...

  8. C51单片机中data、idata、xdata、pdata的区别

    C51单片机中data.idata.xdata.pdata的区别 data: 固定指前面0x00-0x7f的128个RAM,可以用acc直接读写的,速度最快,生成的代码也最小. idata: 固定指前 ...

  9. C51单片机头文件和启动文件

    STARTUP.A51//启动文件. 清理RAM.设置堆栈等.即执行完start.a51后跳转到.c文件的main函数 <reg51.h>  //特殊寄存器的字节地址和位地址,sfr定义字 ...

随机推荐

  1. 【CF10D】LCIS(LCIS)

    题意:求两个序列的LCIS n,m<=300,a[i]<=1e9 题意:O(n^2) O(n^3)的话设dp[i,j]为A终点为a[1..i]且B终点为b[j]的最大长度,分a[i]==b ...

  2. Windows下zookeeper安装及配置

    zookeeper有单机.伪集群.集群三种部署方式,可根据自己对可靠性的需求选择合适的部署方式.本章主要讲述单机部署方式. 系统要求 zookeeper可以运行在多种系统平台上面,表1展示了zk支持的 ...

  3. andriod\iphone视频禁止全屏播放

    x-webkit-airplay="true" x5-playsinline="true" webkit-playsinline="true" ...

  4. Window7系统安装Ubuntu16双系统

    在电脑上插入ubuntu系统启动盘,之前做好的u盘启动盘,重启计算机,进入BIOS设置界面,设置系统启动为u盘启动,保存后退出.之后进入ubuntu系统安装界面. 在安装界面中选择系统语言,选择安装u ...

  5. 线性代数之——SVD 分解

    SVD 分解是线性代数的一大亮点. 1. SVD 分解 \(A\) 是任意的 \(m×n\) 矩阵,它的秩为 \(r\),我们要对其进行对角化,但不是通过 \(S^{-1}A S\).\(S\) 中的 ...

  6. django小知识

    def __str__: return self.name 在显示的时候,将原来显示的额object对象,显示成这个类的名字

  7. 从 2017 OpenStack Days China 看国内云计算的发展现状

    目录 目录 China Runs On OpenStack 私有云正式迈入成熟阶段 混合云的前夜已经来临 China Runs On OpenStack OpenStack Days China 作为 ...

  8. Map m=new HashMap()

    Map<String,String> m=new HashMap<String,String>() 等于 HashMap<String,String> hashMa ...

  9. PHP 常用函数-url函数

    urlencode 和 rawurlencode urlencode 和 rawurlencode 两个函数都用来编码 URL 字符串.除了 -_. 之外的所有非字母数字字符都将被替换成百分号(%)后 ...

  10. 【MM系列】SAP MM模块-移动类型全部列表

    公众号:SAP Technical 本文作者:matinal 原文出处:http://www.cnblogs.com/SAPmatinal/ 原文链接:[MM系列]SAP MM模块-移动类型全部列表 ...