1、1串行外設接口(SPI)介紹作者：盧興2nSPI接口n寄存器介紹n編程步驟主要內(nèi)容SPI接口概述接口概述nS3C2410包含有兩個串行外圍設備接口（包含有兩個串行外圍設備接口（SPI口），口），每個每個SPI口都有兩個分別用于發(fā)送和接收的口都有兩個分別用于發(fā)送和接收的8位移位寄位移位寄存器，在一次存器，在一次SPI通信當中數(shù)據(jù)被同步發(fā)送（串行移通信當中數(shù)據(jù)被同步發(fā)送（串行移出）和接收（串行移入）。出）和接收（串行移入）。8位串行數(shù)據(jù)的速率由相關(guān)位串行數(shù)據(jù)的速率由相關(guān)的控制寄存器的內(nèi)容決定。如果只想發(fā)送，接收到的的控制寄存器的內(nèi)容決定。如果只想發(fā)送，接收到的是一些虛擬的數(shù)據(jù)。另外，如果只想接收，

2、發(fā)送的數(shù)是一些虛擬的數(shù)據(jù)。另外，如果只想接收，發(fā)送的數(shù)據(jù)也可以是一些虛擬的據(jù)也可以是一些虛擬的“1”。nSPI 結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。34SPI接口特性接口特性n與與SPI接口協(xié)議接口協(xié)議v2.11兼容；兼容；n8位用于發(fā)送的移位寄存器；位用于發(fā)送的移位寄存器；n8位用于接收的移位寄存器；位用于接收的移位寄存器；n8位預分頻邏輯；位預分頻邏輯；n查詢、中斷和查詢、中斷和DMA傳送模式；傳送模式；5SPI接口操作接口操作n通過通過SPI接口，接口，S3C2410可以與外設同時發(fā)送可以與外設同時發(fā)送/接收接收8位數(shù)據(jù)。串行時鐘線與兩條數(shù)據(jù)線同步，用于移位和位數(shù)據(jù)。串行時鐘線與兩條

3、數(shù)據(jù)線同步，用于移位和數(shù)據(jù)采樣。如果數(shù)據(jù)采樣。如果SPI是主設備，數(shù)據(jù)傳輸速率由是主設備，數(shù)據(jù)傳輸速率由SPPREn寄存器的相關(guān)位控制?？梢孕薷念l率來調(diào)整寄存器的相關(guān)位控制?？梢孕薷念l率來調(diào)整波特率寄存器的值。如果波特率寄存器的值。如果SPI是從設備，其他的主設是從設備，其他的主設備提供時鐘，向備提供時鐘，向SPDATn寄存器中寫入字節(jié)數(shù)據(jù)，寄存器中寫入字節(jié)數(shù)據(jù)，SPI發(fā)送發(fā)送/接收操作就同時啟動。某些情況下片選接收操作就同時啟動。某些情況下片選nSS要在向要在向SPDATn寄存器中寫入字節(jié)數(shù)據(jù)之前激活。寄存器中寫入字節(jié)數(shù)據(jù)之前激活。6SPI控制寄存器（控制寄存器（SPICONn）n該寄存器控

4、制該寄存器控制SPI的工作模式。的工作模式。nSPCONn6:5 (SMOD) ：SPTDAT的讀的讀/寫模式。寫模式。00：查詢模式；：查詢模式；01：中斷模式；：中斷模式；10：DMA模式；模式；11：保留。：保留。nSPCONn4 (ENSCK)：時鐘：時鐘SCK允許允許/禁止位。禁止位。0：禁止：禁止SCK；1：允許：允許 SCK。nSPCONn3 (MSTR)：主：主/從選擇位。從選擇位。0：從設備；：從設備；1：主設備。：主設備。nSPCONn2 (CPOL)： 時鐘極性選擇位。時鐘極性選擇位。0：時鐘高電平起作用；：時鐘高電平起作用；1：時鐘低電平起作用。：時鐘低電平起作用。nS

5、PCONn1 (CPHA)： 時鐘相位選擇位。時鐘相位選擇位。0：數(shù)據(jù)采樣從第一個時鐘邊沿開始：數(shù)據(jù)采樣從第一個時鐘邊沿開始1: 數(shù)據(jù)采樣從第二個時鐘邊沿開始數(shù)據(jù)采樣從第二個時鐘邊沿開始nSPCONn0 (TAGD)：決定是否只需要接收數(shù)據(jù)。：決定是否只需要接收數(shù)據(jù)。0：正常模式：正常模式 1；自動發(fā)送虛擬數(shù)據(jù)；自動發(fā)送虛擬數(shù)據(jù)7SPI狀態(tài)寄存器（狀態(tài)寄存器（SPSTAn）nSPSTAn7:3 保留。保留。nSPSTAn2 (DCOL)：數(shù)據(jù)碰撞錯誤標志。：數(shù)據(jù)碰撞錯誤標志。n0：未檢測到碰撞；：未檢測到碰撞；1：檢測到碰撞錯誤。：檢測到碰撞錯誤。nSPSTAn1 (MULF)：多主設備錯誤標

6、志。：多主設備錯誤標志。n 0：未檢測到該錯誤；：未檢測到該錯誤；1:發(fā)現(xiàn)多主設備錯誤。發(fā)現(xiàn)多主設備錯誤。nSPSTAn0 (REDY)：是否準備好發(fā)送或接收。：是否準備好發(fā)送或接收。n 0：未準備好；：未準備好；1：準備好。：準備好。8數(shù)據(jù)寄存器nSPI發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器（發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器（SPTDATn）n發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中存放待發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中存放待SPI口發(fā)送的數(shù)據(jù)?？诎l(fā)送的數(shù)據(jù)。9nSPI接收數(shù)據(jù)寄存器（接收數(shù)據(jù)寄存器（SPRDATn）n接收數(shù)據(jù)寄存器中存放接收數(shù)據(jù)寄存器中存放SPI口接收到的數(shù)據(jù)?？诮邮盏降臄?shù)據(jù)。SPI引腳控制寄存器（引腳控制寄存器（SPPINn）n當一個當一個SPI系統(tǒng)被

7、允許時，系統(tǒng)被允許時，nSS之外的引腳的數(shù)據(jù)傳輸方向都由之外的引腳的數(shù)據(jù)傳輸方向都由SPCONn的的MSTR位控制，位控制，nSS引腳總是輸入。引腳總是輸入。n當當SPI是一個主設備是，是一個主設備是，nSS引腳用于檢測多主設備錯誤（如果引腳用于檢測多主設備錯誤（如果SPPIN的的ENMUL位被使能），另外還需要一個位被使能），另外還需要一個GPIO 來選擇從來選擇從設備。設備。n如果如果SPI被配置為從設備，被配置為從設備，nSS引腳用來被選擇為從設備。引腳用來被選擇為從設備。10SPI引腳控制寄存器（引腳控制寄存器（SPPINn）nSPPINn7:3 保留。保留。nSPPINn2 （ENM

8、UL）：多主設備錯誤檢測使能）：多主設備錯誤檢測使能n0：禁止該功能；：禁止該功能；1：允許該功能。：允許該功能。nSPPINn1 保留，總為保留，總為1。nSPPINn0 (KEEP)：主設備發(fā)送完一個字節(jié)后繼續(xù)驅(qū)動還是釋：主設備發(fā)送完一個字節(jié)后繼續(xù)驅(qū)動還是釋放。放。n 0：釋放；：釋放；1：繼續(xù)驅(qū)動。：繼續(xù)驅(qū)動。nSPIMISO和和SPIMOSI數(shù)據(jù)引腳用于發(fā)送或者接收串行數(shù)據(jù)。如數(shù)據(jù)引腳用于發(fā)送或者接收串行數(shù)據(jù)。如果果SPI口被配置為主設備，口被配置為主設備，SPIMISO就是主設備的數(shù)據(jù)輸入線，就是主設備的數(shù)據(jù)輸入線，SPIMOSI就是主設備的數(shù)據(jù)輸出線，就是主設備的數(shù)據(jù)輸出線，SPI

9、CLK是時鐘輸出線；如是時鐘輸出線；如果果SPI口被配置為從設備，這些引腳的功能就正好相反。在一個口被配置為從設備，這些引腳的功能就正好相反。在一個多主設備的系統(tǒng)中，多主設備的系統(tǒng)中，SPICLK、SPIMOSI、SPIMISO都是一組都是一組一組單獨配置的。一組單獨配置的。11波特率預分頻寄存器（波特率預分頻寄存器（SPIPREn）nSPPREn7:0=預分頻值。可以通過預分頻值計算波特率，公式預分頻值?？梢酝ㄟ^預分頻值計算波特率，公式如下：如下：波特率波特率=fPCLK/2/（預分頻值（預分頻值+1）12SPI通信模式通信模式n程序查詢模式：檢查條件及處理要占用CPU時間。n中斷模式： 檢

10、查條件不占CPU時間，滿足條件時進入中斷子程，所以處理需占CPU時間。該模式主要用于處理事件或事務。nDMA的英文拼寫是“Direct Memory Access”，是一種不經(jīng)過CPU而直接與內(nèi)存交換數(shù)據(jù)模式。在DMA模式下，CPU只須向DMA控制器下達指令，讓DMA控制器來處理數(shù)的傳送，數(shù)據(jù)傳送完畢再把信息反饋給CPU，這樣就很大程度上減輕了CPU資源占有率。該模式主要用于交換數(shù)據(jù)，如硬盤與內(nèi)存的數(shù)據(jù)交換。13SPI口的傳輸格式：口的傳輸格式：nS3C2410支持支持4種不同的數(shù)據(jù)傳輸格式，下圖顯示了種不同的數(shù)據(jù)傳輸格式，下圖顯示了具體的波形圖。具體的波形圖。14SPI數(shù)據(jù)傳輸格式數(shù)據(jù)傳輸格

11、式1516編程步驟：編程步驟：n如果如果SPCONn中的中的ENSCK和和MSTR位都被置位，向位都被置位，向SPDATn寄存器寫一個字節(jié)數(shù)據(jù)，就啟動一次發(fā)送。也可以寄存器寫一個字節(jié)數(shù)據(jù)，就啟動一次發(fā)送。也可以使用典型的編程步驟來操作使用典型的編程步驟來操作SPI：n 設置波特率預分頻寄存器（設置波特率預分頻寄存器（SPPREn）。）。n 設置設置SPCONn配置配置SPI模塊。模塊。n 向向SPDATn中寫中寫10次次0 xFF來初始化來初始化MMC或或SD卡?？ā 把一個把一個GPIO（當作（當作nSS）清零來激活）清零來激活MMC或或SD卡?？ā 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)核查發(fā)送準備好標志（核查發(fā)送準備好標志（REDY=1），之后向），之后向SPDATn中寫數(shù)據(jù)。中寫數(shù)據(jù)。n 接收數(shù)據(jù)（接收數(shù)據(jù)（1）：禁止）：禁止SPCONn的的TAGD位，正常模式位，正常模式向向SPDAT中寫中寫0 xFF，確定，確定REDY被置位后，從讀緩沖區(qū)中被置位后，從讀緩沖區(qū)中讀出數(shù)