2019年10月28日 | SPI协议工作过程详解文档，内含实例代码

SPI：一种3线（有的没有SS线（选择主或从机模式））或4线的通信方式：
           MOSI:主机出从机进数据线
                 MISO:主机进从机从数据线
                 SCK: 时钟线
                 SS:  主从模式选择线
工作过程的理解：设置好相应的配置后就可以发送或接收数据，当放送或接收完成后就会是SPIF置位，此时如果开了中断就会就入中断服务程序。如果没开中断就可以通过查询该标志位来做相应的事。进入中段服务程序后，或者读（写）SPDR寄存器都可以清零SPIF标志位。从而可以开始下一次的传输
相应的寄存器
1：SCPR:控制寄存器：SPI的大部分设置
2：SPSR:标志寄存器：（查看一些标志（主要是SPIF位）和设置SPI速度）
3：SPDR:数据寄存器：
SS引脚的说明：（实质就是当配置为输入时：是主机还是从机由输入的电平来决定）
从机模式： 当 SPI 配置为从机时，从机选择引脚 SS 总是为输入。SS 为低将激活 SPI 接口，MISO
成为输出 ( 用户必须进行相应的端口配置 ) 引脚，其他引脚成为输入引脚。当 SS 为高时
所有的引脚成为输入， SPI 逻辑复位，不再接收数据。
SS引脚对于数据包/字节的同步非常有用，可以使从机的位计数器与主机的时钟发生器同
步。当SS 拉高时SPI从机立即复位接收和发送逻辑，并丢弃移位寄存器里不完整的数据。

主机模式：当 SPI 配置为主机时 (SPCR 的 MSTR置位 )，用户可以决定 SS 引脚的方向。
若 SS 配置为输出，则此引脚可以用作普通的 I/O 口而不影响 SPI 系统。典型应用是用来
驱动从机的 SS 引脚。

如果 SS 配置为输入，必须保持为高以保证 SPI 的正常工作。若系统配置为主机，SS 为
输入，但被外设拉低，则 SPI 系统会将此低电平解释为有一个外部主机将自己选择为从
机。为了防止总线冲突， SPI 系统将实现如下动作：
1. 清零 SPCR 的 MSTR 位，使 SPI 成为从机，从而 MOSI 和 SCK变为输入。
2. SPSR 的 SPIF 置位。若 SPI 中断和全局中断开放，则中断服务程序将得到执行。
因此，使用中断方式处理 SPI 主机的数据传输，并且存在 SS 被拉低的可能性时，中断服
务程序应该检查 MSTR 是否为 "1”。若被清零，用户必须将其置位，以重新使能 SPI 主机
模式。
管脚配置

一：SCPR:控制寄存器：（SPI的大部分设置都在该寄存器）

二SPSR:标志寄存器：（查看一些标志和设置SPI速度，主要是用到SPIF这个标志位，接收完成和发送完成都会置位这个标志，进入中断服务程序或访问SPDR寄存  器都可以清零这个标志）

三SPDR:数据寄存器：

应用步骤：

1先根据是主还是从设置端口的模式（输入还是输出）

主机：SS   MOSI   SCK 为出 MISO为入

从机：SS   MOSI   SCK 为入 MISO 为出

2配置相应的寄存器（就三个寄存器，注意用到中断时要先开总中断）

3用中断或查询法发送或接收数据

注意：主机或者从机都可以发送或接收。发送完之后就可以马上发下一个数据了。接收也是只要接收完了也可以马上接收下一个数据了

一：发送：（一般用查询方式发送比较好：此时只要查询发送完毕的标志位SPIF是否置位）

常用：while(!(SPSR & (1<查询法：实质就是查询SPSR的SPIF位是否置位，接收完和发送完都可以置位，（如果开了中断的话就会进入相应的中断）

例子：

• 主机发送（查询方式）（只要发送完毕了就可以继续发送了）
  

//主机模式下发送1-255

#include  

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

void spi_init(void)

{

    PORTB |= (1<    DDRB |= (1<    SPCR = 0x73; //SPI使能，低位首发，主机模式，时钟模式00，上升沿采样；时钟速率Fosc/128

    SPSR = 0x00; //SPI2x=0

}

void SPI_send_data(char cData)

{

              PORTB &=~ (1<//              SPCR |= (1<              SPDR =cData;

              while(!(SPSR & (1<//              PORTB |= (1<

}

void Delay(uint z) //

{

   unsigned int i,j;

   for(i=z;i>0;i--)

    for(j=2000;j>0;j--);

}

int main(void)

{

              unsigned int i=0;

              spi_init();

              while(1)

              {

                            for(i=255;i>0;i--)

                            {

                                SPI_send_data(i);

                                          Delay(100);

                            }

              }

}

2从机接收（查询方式）

#include

#include

#define uchar              unsigned char

#define uint              unsigned int

void port_init(void)

{

              PORTA = 0x00;

              DDRA  = 0xFF;

              PORTB = 0xFF;

}

void spi_init(void)

{

    DDRB = (1<<5) |(1<<7);

              DDRB&=~(1<<4)|(1<<6);

              SPCR = 0x63; //                            SPI允许。从机方式

              SPSR = 0x00; //                            SPI倍速.频率为系统时钟

}

void init_devices(void)

{

              port_init();

              spi_init();

}

//主函数

int main(void)

{ 

              init_devices();

     while(1)

              {             

                            while(!(SPSR & (1<                            PORTA=SPDR;//把接收到的数据赋给A口

                            _delay_loop_2(900);

              }

}

3从机中断方式接收数据（注意：当进入中断服务程序后SPIF会自动清零）

/*中断方式接收数据*/

#include

#include

#define uchar              unsigned char

#define uint              unsigned int

//端口初始化

void port_init(void)

{

              PORTA = 0xFF;

              DDRA  = 0xFF;

}

void spi_init(void)

{

              PORTB |= (1<<4) | (1<<5) | (1<<6) | (1<<7); //

    DDRB |= (1<<5) | (1<<7) | (1<<4);     //Set MOSI, SCK AND SS as outputs 

    SPCR = 0xE3; //SPI中断使能,SPI使能，低位首发，从机模式，时钟模式00，上升沿采样；时钟速率Fosc/128

    SPSR = 0x00; //SPI2x=0

}

void init_devices(void)

{

              port_init();

              spi_init();

              sei();//开全局中断

}

//主函;

int main(void)

{

    init_devices();

              while(1);

}

//SPI中断函数

SIGNAL(SIG_SPI)

{

  PORTA=SPDR;

}