【疯壳·ARM开发教程10】ARM功能手机-SPI教程

FutureX

ARM功能手机

——疯壳·开发板系列

SPI教程   

0 ]6 v+ z  r3 U* |- }/ M8 w$ g

( E* U$ Y# a. u; `: @8 Y    图1

% ]( C$ j! F4 l' d, M
; h3 s) S2 N* _& l4 q: D    第一节SPI Flash硬件电路
- {! |/ ^! Y6 d. j% T7 A4 ~' |% s3 ~' ^
    SPI_Flash可用于存储程序以及一些数据，如果需要存储程序则必须连接在规定的引脚，开发板上选用的mcu引脚分别为：P00，P03，P05，P06，如下图所示：

( N8 \6 V5 V7 t9 Z    
: V, z  A% L4 S. W/ z6 y! E4 X& o    图2
$ V8 B) r) Q8 y9 N0 t+ I- e


+ `/ L2 l! ~: M4 W) S3 B6 Y    第二节 SPI+寄存器
% o$ v, q8 ~, U( K- |& }
4 y* g. R( g6 u4 w) S, n    2.1 SPI+介绍

2 ]& l4 e" z0 D/ b# U' D6 R    这个接口支持SPI总线的一个子集。这个串行接口在主/从模式可以发送和接收8、16或32位，并且在主模式可以发送9位。SPI+接口有双向的2×16位字的FIFO，功能得到了增强。
    该接口可以工作在主或从模式；有8、9、16、32位的操作方式；SPI控制器的时钟达到16MHz，SPI时钟源可以通过编程进行1、2、4、8分频；SPI的时钟线达到8MHz；支持SPI的0、1、2、3四种工作模式；SPI_DO的空闲电平可以通过编程设置；可屏蔽的中断发生器；单向读和写模式降低总线负载。
  v- B, M, M& M) Y8 f
    2.2 寄存器介绍
/ g6 s* N2 A2 `7 ^3 ^: o    2.2.1 SPI控制寄存器0
9 O! X5 f! t0 e

5 w$ L( ^& U6 {/ O% b% z4 f0 v4 [( y1 u    
    图3
) c# e" g- B4 p9 i* a. b    15位：SPI_EN引脚是否有效，’0’表示无效，’1’表示有效；
+ n  O' U' u# ~    14位：SPI中断使能位，’0’表示无效，’1’表示有效；
- d8 r& r; T  z" A# v: T    13位：’0’表示接收寄存器或FIFO为空，’1’表示SPI中断，数据已经被发送或接收，该位必须通过软件写SPI_CLR_INT_REG清零；
. B% \* T' _& n    12位：返回SPI_DI引脚的状态值；
    11位：‘0’表示发送FIFO满，‘1’表示发送FIFO空；
3 `# ?: Q( y; N6 s% g+ R: _% p$ u7 i1 p    10位：‘0’正常模式，‘1’使SPIDO的值等于SPI_DO的值；
, N- p( E, U! I9 d4 U, e+ Y0 H    9位：‘0’正常操作，‘1’复位SPI；
    8:7位：SPI数据格式；
  i) h' ?# g) Y, S0 E7 C- e    6位：SPI工作模式，‘0’为主设备，‘1’为从设备；
    5位：当SPI处于空闲模式或者当SPI_FORCE_DO=1时引脚SPI_DO的值；
    4:3位：SPI在主模式下的时钟频率选择；
    2位：SPI时钟初始电平的高低，‘0’为低，‘1’为高；
! [; o( c1 M/ `$ R    1位：SPI时钟的相位选择，具体看SPI的时序图；（SPI的资料）
    0位：SPI的开关。
* k$ @" _7 }! v0 m) l
    2.2.2 SPI接收/发送寄存器0

   
, n. J  {  L$ P1 ]2 P+ ]    图4
: D+ M. N9 g2 s- }: w2 h; e    15:0位：SPI发送或接收的数据，写操作是，存储发送的数据，读操作时，为接收到的数据。
  W+ `. X. x% Y
    2.2.3 SPI接收/发送寄存器1

; o1 |( o7 }6 I, }& s3 l, [    
    图5
    15:0位：SPI发送或接收的数据，写操作是，存储发送的数据，读操作时，为接收到的数据；为32位模式的高16位数据。

* `" c8 L3 s% \+ ^    2.2.4 SPI清除中断寄存器
& i, F  q* u8 {, d
- U% D) v4 F! U/ n% R    
    图6
7 L+ R6 G7 q6 n- j" @" d! N    15:0位：写任意值到该寄存器清除SPI的中断标志。
' q2 B) L8 p# z+ `- L( l
1 w* H9 j2 O0 k: k  h    2.2.5 SPI控制寄存器1
# Q( g; ]! \. Z; w+ u0 H

   
- f" P  D; R8 p/ K    图7
    15:5位：保留不使用；
* h* }% I  k/ `! a$ A5 c1 w    4位：决定在9位模式下的第一位的值；
    3位：SPI忙标志位，‘0’表示SPI空闲，‘1’表示SPI忙；
" {3 I1 V( |- V! v* c# ?. g    2位：SPI优先级选择位，‘0’低优先级，‘1’高优先级；
    1:0位：SPI_FIFO模式。
3 E" `+ o$ m  k& m$ Y) e
    2.3 寄存器配置讲解
0 C1 k  b' {" ~  Y0 y    #define CLK_PER_REG                (* ( volatile uint16*)0x50000004)
    #define SPI_CTRL_REG                (* ( volatile uint16*)0x50001200)
- L0 B# z! e7 m0 f/ B7 c/ D    #define SPI_RX_TX_REG0              (* ( volatile uint16*)0x50001202)
    #define SPI_RX_TX_REG1              (* ( volatile uint16*)0x50001204)
    #define SPI_CLEAR_INT_REG           (* ( volatile uint16*)0x50001206)
8 U! m; h8 U3 ]( s! H" ^  h& `    #define SPI_CTRL_REG1               (* ( volatile uint16*)0x50001208)
" y+ I5 P: _& u/ I) |    启动SPI模块的时钟：CLK_PER_REG |= 0x0800;
    SPI的初始化配置寄存器：
    先关闭SPI， SPI_CTRL_REG =0x8000；
    SPI配置为8位模式，主模式，时钟空闲为低电平，相位模式0，关闭SPI中断，时钟8分频（0x1000000000000000），则SPI_CTRL_REG =0x8000；
    开SPI， SPI_CTRL_REG | =0x0001;
    发送一个字节0x55，将数据填充进发送寄存器SPI_RX_TX_REG0 = 0x55；等待发送寄存器为空while(SPI_CTRL_REG&0x2000);
    接收一个字节，读取接收寄存器rx_data = SPI_RX_TX_REG;
  |: L2 |+ ^9 |: _- e0 `
% x9 d! t& d( ]+ ]8 r4 S

    第三节 SPI实验

" g* g* s3 M  Q+ o    实验需要使用的模块有：手机开发板底板，Jlink调试工具，USB转串模块、杜邦线、3.7V锂电池或Mocro USB线。
    使用USB转串模块连接手机蓝牙串口，连接方式如下：
  d' x: E. E+ n6 D# w5 e& w        (1)USB转串模块一端只需要使用杜邦线连接RXD、TXD、GND三个引脚，如下图所示：
% U9 o; [. F: E. `/ Y% ]
   
    图8
% t, Z3 ]4 Y% F* R6 }9 m" K3 S    (2)手机主控底板一端需要使用杜邦线连接左侧J7三个引脚，与USB转串模块的引脚一一对应（串口引脚交叉），分别为RXD-->TXD、TXD-->RXD、GND-->GND，如下图所示：

   
    图9
    使用JLINK通过杜邦线连接手机蓝牙，连接方式如下：
    (1)JLINK一端只需要使用杜邦线连接JLINK的SWC、SWD、GND三个引脚，如下图所示：
# E& |* B+ Z& K6 Y% U8 F
   
( O9 A! s3 x3 W    图10
$ t; K- z& _5 [7 I, D    (2)手机蓝牙一端需要使用杜邦线连接上方右侧的J3三个引脚，与JLINK的连接引脚一一对应，分别为SWC-->SWCLK、SWD-->SWDIO、GND-->GND，如下图所示：
/ V) h% Z! X: ?
  
* u$ S5 r- A% o    图11
    将JLINK插上电脑的USB接口，连接好之后给手机主控底板供电，详细的介绍可以参考《如何上电》教程，路径为：..\WT_Mobile\0.从这里开始\0.开机测试。
+ \, O+ _. _: c  ]; v) s    SPI实验的Keil工程为spi_flash.uvproj，位于目录：
2 w4 C* N& G) d+ M    ..\WT_Mobile\1.初级教程\DA14580\6_初级_SPI\projects\target_apps\peripheral_examples\spi\spi_flash\Keil_5，如下图所示：

   
    图12
! u0 z3 U5 d$ ?4 }8 |* F* o2 @    打开串口调试助手连接串口模块。在KEIL中编译源代码，点击DEBUG，然后点击全速运行，就看到串口打印出的读写Flash的信息，如下图所示：

0 t4 f: S& F" S( x


+ W8 b* p5 t8 r$ B8 N" V2 \
   
$ h  C; L2 X& c, D  C2 ?    图13



6 Y/ W9 X7 V: ~+ W5 b! a9 k; W
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2022-9-1 14:28 上传

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