Spi 通信 代码

原作者:heekee 添加时间:2010-05-27 原文发表:2010-05-27 人气:826

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先给大家把源代码贴上来吧，等有时间了好好整理一下。

在大家做之前，先给大家说下模拟常识。

1。由于GPIO的相应速度有限，所以模拟的SPI速度有限，我这里大概是1.7M。所以GPIO模拟SPI只适合用于SPI设备控制和少量低速率数据传输。一般，SPI可以到26M。

2。通用性差，需要按照操作的SPI设备提供的SPI时序来模拟，不想专用SPI硬件接口，可以配置多种时序。

3。一定要那示波器来抓取模拟的读写时序，和SPI设备手册一一对照。

/*************************************************************************/

/*                                                                                                                      */

/* FILE NAME                                                                                                 */

/*      drv_spi.c                                                                                                */

/*                                                                                                                      */

/* DESCRIPTION                                                                                          */

/*      This file contains the basic spi function by using GPIO.              */

/*                                                                                                                      */

/*************************************************************************/

#include "target.h" // This is the GPIO define of your board

static u32 SPI_CS_PIN;

static u32 SPI_CLK_PIN;

static u32 SPI_DOUT_PIN;

static u32 SPI_DIN_PIN;

static u32 SPI_BUS;

#define USE_SPI_BUSY_PIN  0

// 20 ---> 195 KHz

// 10 ---> 355 KHz

#define DELAY 10

void spiDelay(u16 iCount)

{

    u16 i;

for(i=0;i}

// SPI Internal Interface API

/* -------------------------------------------------------------------------*

 * Function   : spiWrBitHigh                                                *

 * Description: This function is used to transfer a High bit to SPI bus.    *

 * Parameters : None                                                        *

 * Return     : None                                                        *

 * -------------------------------------------------------------------------*/

void spiWrBitHigh(void)

{

    hal_gpio_SetBit(SPI_DOUT_PIN);

    hal_gpio_ClrBit(SPI_CLK_PIN);

    spiDelay(10);

    hal_gpio_SetBit(SPI_CLK_PIN);

    spiDelay(10);

    hal_gpio_ClrBit(SPI_CLK_PIN);

}

/* -------------------------------------------------------------------------*

 * Function   : spiWrBitLow                                                 *

 * Description: This function is used to transfer a Low bit to SPI bus.     *

 * Parameters : None                                                        *

 * Return     : None                                                        *

 * -------------------------------------------------------------------------*/

void spiWrBitLow(void)

{

    hal_gpio_ClrBit(SPI_DOUT_PIN);

    hal_gpio_ClrBit(SPI_CLK_PIN);

    spiDelay(10);

    hal_gpio_SetBit(SPI_CLK_PIN);

    spiDelay(10);

    hal_gpio_ClrBit(SPI_CLK_PIN);

}

// I2C Extern Interface API

/* -------------------------------------------------------------------------*/

/* Function   : spi_Open                                                    */

/* Description: Init SPI port.                                              */

/* Parameters : GPIO bit which defined as SPI bus.                          */

/* Return     : TRUE if OK.                                                 */

/*              FALSE if Wrong.                                             */

/* -------------------------------------------------------------------------*/

bool spi_Open(u8 spi_cs,u8 spi_dout,u8 spi_din,u8 spi_clk)

{

 spi_fprintf((TSTDOUT,"init SPI ports..."));

SPI_CS_PIN = 1 << spi_cs;

SPI_DOUT_PIN = 1 << spi_dout;

SPI_DIN_PIN = 1 << spi_din;

SPI_CLK_PIN = 1 << spi_clk;

 SPI_BUS = SPI_CS_PIN | SPI_DOUT_PIN |SPI_DIN_PIN | SPI_CLK_PIN;

    //if ((SPI_BUS & USED_GPIO)!= SPI_BUS)

    //{

    //    spi_fprintf((TSTDOUT, "SPI BUS is 0x%x.",SPI_BUS));

    //    spi_fprintf((TSTDOUT, "SPI BUS is 0x%x.",USED_GPIO));

    //    spi_fprintf((TSTDOUT, "SPI BUS is 0x%x.",(SPI_BUS & USED_GPIO)));

    //    spi_fprintf((TSTDOUT, "SPI GPIO Used Wrong in Board Config."));

    //    return(FALSE);

    //}

 // Set the GPIO direction of SPI interface

 hal_gpio_SetOut(SPI_CS_PIN);

 hal_gpio_SetOut(SPI_DOUT_PIN);

 hal_gpio_SetOut(SPI_CLK_PIN);

 hal_gpio_SetIn(SPI_DIN_PIN);

 //hal_gpio_SetIn(SPI_BUSY_PIN);

 // Set the initialize status of each SPI interface

 hal_gpio_ClrBit(SPI_CS_PIN);

 hal_gpio_ClrBit(SPI_CLK_PIN);

 hal_gpio_ClrBit(SPI_DOUT_PIN);

 return(TRUE);

}

/* -------------------------------------------------------------------------*/

/* Function   : spi_Close                                                   */

/* Description: Close SPI port.                                             */

/* Parameters : None                                                        */

/* Return     : TRUE if OK.                                                 */

/*              FALSE if Wrong.                                             */

/* -------------------------------------------------------------------------*/

bool spi_Close(void)

{

 return(TRUE);

}

/* -------------------------------------------------------------------------*/

/* Function   : spi_GetData                                                 */

/* Description: This function is used to Get data from SPI bus.             */

/* Parameters : iRecvData -- Data pointer to be stored                      */

/* Return     : TRUE if OK.                                                 */

/*              FALSE if Wrong.                                             */

/* -------------------------------------------------------------------------*/

bool spi_GetData(u16 * iRecvData)

{

    s16 iCount = 0;

#if USE_SPI_BUSY_PIN

    u32 i = 0;

#endif

    *iRecvData = 0;

    // Make sure that the initialize status of SPI CLK is low

    hal_gpio_ClrBit(SPI_CLK_PIN);

    // Make sure that the initialize status of SPI DOUT is low

    hal_gpio_ClrBit(SPI_DOUT_PIN);

 spiDelay(10);

#if USE_SPI_BUSY_PIN

while (i < 0xfffff)

    {

        if(hal_gpio_GetVal(SPI_BUSY_PIN) == 0) break;

  i++;

 }

 if(i == 0xfffff) return (FALSE);

#endif

for(iCount = 15;iCount >= 0;iCount --)

 {

        hal_gpio_SetBit(SPI_CLK_PIN);

        spiDelay(10);

if(hal_gpio_GetVal(SPI_DIN_PIN)) (*iRecvData)|=(1<  

  hal_gpio_ClrBit(SPI_CLK_PIN);

  spiDelay(10);

 }

 return(TRUE);

}

/* -------------------------------------------------------------------------*/

/* Function   : spi_SendData                                                */

/* Description: This function is used to Send data to SPI bus.              */

/* Parameters : iSendData -- 8 bit data to be sent                          */

/* Return     : TRUE if OK.                                                 */

/*              FALSE if Wrong.                                             */

/* -------------------------------------------------------------------------*/

bool spi_SendData(u8 iSendData)

{

    s8 iCount = 0;

for(iCount=7; iCount>=0; iCount--)

    {

if(iSendData & (1<  else spiWrBitLow();

 }

 return (TRUE);

}

用计算机并口模拟SPI通讯的C源程序

#define LPT_PORT 0x378

#define CLR_WCK(X) {X=X&(~(1<<0)); outportb(LPT_PORT,X); } // data.0

#define SET_WCK(X) {X=X | (1<<0) outportb(LPT_PORT,X); }

#define CLR_BCK(X) {X=X&(~(1<<2)); outportb(LPT_PORT,X); } // data.2

#define SET_BCK(X) {X=X | (1<<2) outportb(LPT_PORT,X); }

#define CLR_DATA(X) {X=X&(~(1<<3)); outportb(LPT_PORT,X); } // data.3

#define SET_DATA(X) {X=X | (1<<3) outportb(LPT_PORT,X); }

#define FALSE 0

#define TRUE 1

void test_comm()

{

unsigned char data 

data = 0;

printf("Please press enter to begin send data\\n");

getch();

printf("Pull down WCK data.0\\n");

CLR_WCK(data);

getch();

printf("Pull up WCK data.0\\n");

SET_WCK(data);

getch(); 

printf("Pull down BCK data.2\\n");

CLR_BCK(data);

getch();

printf("Pull up BCK data.2\\n");

SET_BCK(data);

getch();

printf("Pull down DATA data.3\\n");

CLR_DATA(data);

getch();

printf("Pull up DATA data.3\\n");

SET_DATA(data);

getch();

}

// Note: the size of buffer to send must be dword multiple

// size is the number of bytes to send

void short_delay(int n)

{

int i;

for(i=0;i {int temp =0;}

}

int send_spi_data(unsigned char *buffer, unsigned long size)

{

unsigned char buff[1024];

unsigned char *buf=buff;

unsigned char data;

int i,j,k;

data =0;

if((size%4)!=0) return FALSE;

memcpy(buff,buffer,size);

do{

SET_WCK(data);

for(k=0;k<2;k++){

for(j=0;j<2;j++){

printf(".");

for(i=0;i<8;i++){

if((*buf)&0x80){

SET_DATA(data);

}else{

CLR_DATA(data);

}

short_delay(1);

// delay(1);

SET_BCK(data);

short_delay(1);

// delay(1);

CLR_BCK(data);

short_delay(1);

// delay(1);

*buf<<=1;

}

buf++;

size--;

}

// buf++;

// size--;

CLR_WCK(data);

}

SET_WCK(data);

}while(size>0);

return TRUE;

}

/*

void main()

{

int i;

unsigned char tmpdata[4];

tmpdata[0] = 0x34;

tmpdata[1] = 0x12;

tmpdata[2] = 0x56;

tmpdata[3] = 0x78;

// for(i=0;i<500;i++)

for(i=0;i<50;i++)

{

send_spi_data(tmpdata,4);

}

// test_comm();

}

*/

运用4个普通I/O口模拟SPI程序源代码

/********************************************************************

函 数 名：uchar SpiReadWrite(uchar dat)

功    能:SPI发送接收一个数据

说    明：

调    用：

入口参数：

出口参数：

***********************************************************************/

uchar SpiReadWrite(uchar dat)

{

uchar i,temp;

temp=0;

SCK=0;

_nop_();

for(i=0;i<8;i++)

{

if(dat & 0x80) MOSI=1;

else MOSI=0;

dat<<=1;

SCK=1;

_nop_();

_nop_();

_nop_();

_nop_();

temp<<=1;

if(MISO)temp++;

SCK=0;

_nop_();

_nop_();

_nop_();

_nop_();

}

return temp;

}

1、SPI总线速度：

波特率可以高达5Mbps，具体速度大小取决于SPI硬件。

例如，Xicor公司的SPI串行器件传输速度能达到5MHz；

ATMEL的AT45DB021B，20 MHz Max Clock Frequency；

         LPC2214的SPI，最大数据位速率为输入时钟速率的1/8。

2、SPI简介：

同步外设接口(SPI)是由摩托罗拉公司开发的全双工同步串行总线，该总线大量用在与EEPROM、ADC、FLASH和显示驱动器之类的慢速外设器件通信。 

  　SPI（Serial Peripheral Interface）是一种串行同步通讯协议，由一个主设备和一个或多个从设备组成，主设备启动一个与从设备的同步通讯，从而完成数据的交换。通讯时，数据由MOSI  输出，MISO 输入，数据在时钟的上升或下降沿由MOSI 输出，在紧接着的下降或上升沿由MISO 读入，这样经过8/16 次时钟的改变，完成8/16 位数据的传输。 

====在一次数据传输过程中，接口上只能有一个主机和一个从机能够通信。并且，主机总是向从机发送一个字节数据，而从机也总是向主机发送一个字节数据。

该总线通信基于主-从配置。它有4个信号： 

      MOSI:主出/从入 

      MISO:主入/从出

      SCK:串行时钟 

      SS:从属选择 。即CS（从使能信号），CS 决定了唯一的与主设备通信的从设备，如        没有CS 信号，则只能存在一个从设备，主设备通过产生移位时钟来发起通讯。

   在SPI传输中，数据是同步进行发送和接收的。数据传输的时钟基于来自主处理器的时钟脉冲，摩托罗拉没有定义任何通用SPI的时钟规范。然而，最常用的时钟设置基于时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)两个参数，CPOL定义SPI串行时钟的活动状态，而CPHA定义相对于SO-数据位的时钟相位。CPOL和CPHA的设置决定了数据取样的时钟.

IO口模拟SPI通信C51程序

2011-06-27 8:57

/**************************

 文件所用资源

1.端口：P0.4,P0.5,P0.6,P0.7

2.调用delay_ms函数

**************************/

/*************************

    模拟SPI接口I/O定义

*************************/

sbit    spi_cs=P0^1;  

sbit    spi_di=P0^2;  

sbit    spi_clk=P0^3;

sbit    spi_do=P0^4;  

/*******************************

    向SPI器件写入一个字节数据

*******************************/

void spi_write(unsigned char spi_dat)  

{  

 unsigned  char  i;  

 spi_cs=0;  

for (i=0;i<8;i++)

 {  

  spi_clk=0;    

  if((spi_dat & 0x80)==0x80)spi_di=1;  

  else spi_di=0;  

        spi_clk=1;   

spi_dat=(spi_dat<<1);

 }  

 spi_cs=1;

}  

/********************************

  从SPI器件读出一个字节数据

********************************/

unsigned char spi_read()  

{  

 unsigned char i,spi_dat;  

 spi_cs=0;  

for (i=0;i<8;i++)

 {                                  

  spi_clk=0;  

spi_dat=(spi_dat<<1);

     spi_clk=1;  

  if(spi_do==1)spi_dat|=0x01;  

  else spi_dat&=~0x01;  

 }  

 spi_cs=1;

 return spi_dat;  

}