[信息与通信]第十一章串行外设接口SPI.ppt

* * 第十一章 串行外设接口SPI SPI是一个高速同步串行输入/输出端口,传送速率可编 程，应用:外部移位寄存器、D/A转换器、A/D转换器、串行EEPROM、LED显示驱动器等外部设备进行扩展。 11.1 串行外设接口的结构 4个外部引脚，以下引脚都可用作数字I/O引脚。 ? SPISIMO，SPI从输入、主输出; ? SPISOMI，SPI主输入、从输出； ? SPICLK，SPI时钟； ? SPISTE*，SPI从发送使能。 第十一章 串行外设接口SPI SPI模块中有9个寄存器用于控制该模块的操作： （1）SPICCR：SPI配置控制寄存器。 （2）SPICTL：SPI操作控制寄存器。 （3）SPISTS：SPI状态寄存器。 （4）SPIBRR：SPI波特率寄存器。 （5）SPIRXEMU：SPI仿真缓冲寄存器。 （6）SPIRXBUF：SPI串行输入缓冲寄存器。 （7）SPITXBUF：SPI串行发送缓冲寄存器。 （8）SPIDAT：SPI串行数据寄存器。 （9）SPIPRI：SPI优先级控制。 第十一章 串行外设接口SPI 11.1.1 SPI Physical Description 11.1.2 Overview of SPI Module Registers 第十一章 串行外设接口SPI 11.2 SPI操作 第十一章 串行外设接口SPI 下图为SPI用于两个控制器（一个主控制器和一个从控制器）通信的典型连接方式。 SPI主/从控制器连接 第十一章 串行外设接口SPI 由上图可知，SPI有两种工作模式：主模式和从模式，操作模式由SPICTL.2(MASTER/SLAVE位）决定。 ?? 主控制器控制SPICLK信号，通过发出SPICLK信号启 动数据发送，从控制器则通过检测SPICLK信号接收数据。 ?? *** 一个主控制器可以连接多个从控制器，但是一次只允许一个从控制器给主控制器发送数据 第十一章 串行外设接口SPI SPI可工作于主模式或从模式。 SPICTL.2位---MASTER/SLAVE用来选择操作模式和SPICLK的源。 （1）主模式 将Master的数据传送给Slave，8位数据传送，传送完毕， 申请中断。 第十一章 串行外设接口SPI （2）从模式 8位数据传送，传送完毕，申请中断。 第十一章 串行外设接口SPI 11.3 串行外设接口中断 有五个控制位用于初始化串行外设接口的中断： ? SPI中断使能位：SPI INT ENA (SPICTL.0); ? SPI中断标志位：SPI INT FLAG(SPISTS.6); ? SPI超限中断使能位：OVERRUN INT ENA(SPICTL.4); ? SPI接收器超限中断标志位：RECEIVER OVERRUN FLAG(SPISTS.7) ? SPI中断优先级选择位：SPI PRIORITY(SPIPRI.6)。 第十一章 串行外设接口SPI 11.4 数据格式 ?? SPI通信时，要发送的数据从SPIDAT寄存器的MSB依 次移出，接收的数据则从SPIDAT的LSB依次移入。 ?? SPI数据字符位数（1-16位）由SPICCR.3-0指定。 ?? 当写入SPIDAT或SPITXBUF时，数据必须是左对齐的。 ?? 数据从SPIRXBUF读回时是右对齐的。 第十一章 串行外设接口SPI 11.5 SPI波特率和时钟模式 SPI模块支持125种不同的波特率和4种不同的时钟模式。SPI最大波特率为CLKOUT频率的四分之一。 11.5.1 SPI波特率的确定 SPI波特率取决于CLKOUT和SPIBRR的值。 （1）对于SPIBRR=3-127 SPI波特率=CLKOUT/(SPIBRR+1) （2) 对于SPIBRR=0-2 SPI波特率=CLKOUT/4 SPI最大波特率=CLKOUT/4=10MHz 第十一章 串行外设接口SPI 11.5.2 SPI时钟模式 SPI有四种时钟模式，由CLOCK POLARITY 和CLOCK PHASE位控制。CLOCK POLARITY 位选择时钟的有效沿是上升沿还是下降沿， CLOCK PHASE位选择是否有半个时钟周期的延时。 (1)下降沿，无延时：SPI在时钟下降沿发送数据，在时钟的上升沿接收数据； (2)下降沿，有延时：SPI在时钟下降沿前半个周期发送数据，在时钟的下降沿接收数据； (3)上升沿，无延时：SPI在时钟上升沿发送数据，在时钟的下降沿接收数据； (4)上升沿，有延时：SPI在时钟上升沿前半个周期发送数据，在时钟的上升沿接收数据。 第十一章 串