【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   

; o% O6 i1 K+ r' q( t

) e8 p# T- [3 R6 \    图1


( Q8 W: b% u) S* L% B, |    第一节SPI Flash硬件电路

' I( N0 I, Z4 r2 r    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：

   
& n0 N! e  E% g5 u; b    图2


! B* e. R9 e& i8 j' l5 P
* W5 b1 g' V* N% I% ?# {) T& v( [    第二节 SPI+寄存器
0 K" A( H" O2 p" T
+ ?; B( c" i& h9 B5 i( Q    2.1 SPI+介绍
- c' m7 E( N/ S( u1 G# _
    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。
% X( S" a) d5 K3 H& l    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。
# g& L' a5 u  \/ G( w. h
. T6 ]  k  y" K- R5 I; e$ i: w7 s! U    2.2 寄存器介绍
2 ~' i7 n3 E- r& G    2.2.1 SPI控制寄存器0


   
    图3
& I# v; b/ M9 v% b: f    15位：SPI_EN引脚是否有效，’0’表示无效，’1’表示有效；
6 x- r( \! m- f+ p! T  }    14位：SPI中断使能位，’0’表示无效，’1’表示有效；
    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；
! n7 K6 S$ Y0 }5 y    12位：返回SPI_DI引脚的状态值；
- F6 v1 X4 @2 K7 [7 X% o! R    11位：‘0’表示发送FIFO满，‘1’表示发送FIFO空；
    10位：‘0’正常模式，‘1’使SPIDO的值等于SPI_DO的值；
    9位：‘0’正常操作，‘1’复位SPI；
    8:7位：SPI数据格式；
& q+ Z* i2 X4 a    6位：SPI工作模式，‘0’为主设备，‘1’为从设备；
% o' Q! d. N1 Q+ R3 Q; \7 s    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；
3 I! C: B9 X; ?& g    2位：SPI时钟初始电平的高低，‘0’为低，‘1’为高；
    1位：SPI时钟的相位选择，具体看SPI的时序图；（SPI的资料）
+ j' r+ _6 M# v: y5 o    0位：SPI的开关。

    2.2.2 SPI接收/发送寄存器0

   
    图4
    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。

    2.2.3 SPI接收/发送寄存器1
6 Z- j; z0 y* |7 p( O1 P
+ w! V9 o& v7 I/ ?* I* A/ p    
4 ~- q# }2 S3 i: m    图5
! }! N; j5 b4 E. L- J; k: p9 s    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。

    2.2.4 SPI清除中断寄存器
, b' m+ t( A1 l
   
    图6
9 a3 `% O2 l  n0 f) I& u. M9 z    15:0位：写任意值到该寄存器清除SPI的中断标志。
6 f) G- P3 B( f' Y4 p
    2.2.5 SPI控制寄存器1
: Y. t( D" o! k/ x# y3 a

0 O& k7 `8 E' v3 J    
0 r# S. N) @* {/ J; ~    图7
    15:5位：保留不使用；
    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；
0 T* W# H1 m" R- j9 [    2位：SPI优先级选择位，‘0’低优先级，‘1’高优先级；
) l, u  |" R) \0 ?    1:0位：SPI_FIFO模式。
" Y( r! {1 Z# [$ J* R8 y* M! d
2 m; D& {" O  j7 S  m3 {) k    2.3 寄存器配置讲解
) @" a) f; W% v! j: F7 p& H$ M    #define CLK_PER_REG                (* ( volatile uint16*)0x50000004)
    #define SPI_CTRL_REG                (* ( volatile uint16*)0x50001200)
* E+ A. \0 I. h1 C, p    #define SPI_RX_TX_REG0              (* ( volatile uint16*)0x50001202)
    #define SPI_RX_TX_REG1              (* ( volatile uint16*)0x50001204)
6 _3 c; j$ ]5 a  r& B8 O7 S    #define SPI_CLEAR_INT_REG           (* ( volatile uint16*)0x50001206)
0 K2 ?' N7 A6 u( k    #define SPI_CTRL_REG1               (* ( volatile uint16*)0x50001208)
    启动SPI模块的时钟：CLK_PER_REG |= 0x0800;
    SPI的初始化配置寄存器：
- u+ W4 g5 [8 X( W1 G$ s    先关闭SPI， SPI_CTRL_REG =0x8000；
# q" p, N+ T. z3 `) _, b    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;
8 B3 u' L$ L3 T$ C% y1 m    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;
& d. ]4 M  D# T$ R" s& p2 m
+ N  `# ~, T: Y  ?1 E7 a
; I- l# q8 s4 _8 R
    第三节 SPI实验

    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：
- F& F3 A# [0 B. X" d* G% _- I        (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：

; a% Q. X1 e: {2 {    
) s! f# M+ {1 m9 ?! Q    图8
) R$ ?( j% X% R5 `9 j, s4 j    (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：
7 k: \, E$ l$ U' q
   
0 h/ C0 X' x! n& ?& m$ \    图9
1 ~+ R7 `1 h9 B    使用JLINK通过杜邦线连接手机蓝牙，连接方式如下：
8 y% B6 u# N' u; M- s# s    (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：
: \0 [& `/ Q" W
  v0 m- @6 G' `& y8 m    
" m! }" }7 q; O    图10
    (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：
: Q: N7 U4 C$ X5 K* r0 G' t+ d* G( O
  
    图11
6 Y' |( J% e) R! o; ]' ~' C1 C    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。
8 z+ B5 ~: |8 T' e! ~# v' C    SPI实验的Keil工程为spi_flash.uvproj，位于目录：
& n4 g/ a+ c  N# |* W" 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：
+ V/ S9 L+ ^5 N7 w
   
/ H& s& o$ C: }( Y# i' u    图12
1 H7 V/ O7 K7 W    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：

# v9 ~1 ?7 o0 d2 C+ ~) n  J7 ?1 t
8 D: T) R  |" ?7 z3 k# l


1 L9 n4 u/ _& N" Q4 _5 C" H+ {( |    
" v" @0 K& }2 C' ~) U$ L    图13

! B8 m! @9 l0 Q  o  l2 A' L
  T- y0 ]* y2 {
) _6 q  d  v, _) M
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