基本信息
文件名称:NXP 系列:LPC2000 系列_(9).LPC2000系列SPI通信.docx
文件大小:25.85 KB
总页数:24 页
更新时间:2025-06-18
总字数:约1.39万字
文档摘要

PAGE1

PAGE1

LPC2000系列SPI通信

1.SPI通信概述

1.1SPI通信简介

SPI(SerialPeripheralInterface)是一种同步串行通信接口,通常用于短距离通信,特别是主从设备之间的数据传输。SPI接口由四条线组成:MISO(MasterInSlaveOut)、MOSI(MasterOutSlaveIn)、SCLK(SerialClock)和SS/CS(SlaveSelect/ChipSelect)。这些线可以实现全双工通信,即主设备和从设备可以同时发送和接收数据。

1.2SPI通信的工作模式

SPI通信有四种工作模式,这些模式由时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)两个参数决定:

模式0(CPOL=0,CPHA=0):时钟在空闲时为低电平,数据在时钟的第一个边沿(上升沿)捕获。

模式1(CPOL=0,CPHA=1):时钟在空闲时为低电平,数据在时钟的第二个边沿(下降沿)捕获。

模式2(CPOL=1,CPHA=0):时钟在空闲时为高电平,数据在时钟的第一个边沿(下降沿)捕获。

模式3(CPOL=1,CPHA=1):时钟在空闲时为高电平,数据在时钟的第二个边沿(上升沿)捕获。

1.3SPI通信的优势

全双工通信:主设备和从设备可以同时发送和接收数据。

高速通信:SPI通信可以达到较高的数据传输速率,通常在几Mbps到几十Mbps之间。

简单协议:SPI协议相对简单,没有复杂的握手和校验步骤。

多从设备支持:通过使用多个SS/CS线,可以支持多个从设备。

2.LPC2000系列SPI硬件模块

2.1SPI硬件模块概述

LPC2000系列单片机内部集成了SPI控制器,可以实现硬件级别的SPI通信。SPI控制器通常包括以下几个寄存器:

SPCR:SPI控制寄存器

SPSR:SPI状态寄存器

SPDR:SPI数据寄存器

SPCCR:SPI时钟控制寄存器

SPCER:SPI扩展控制寄存器

2.2SPI控制寄存器(SPCR)

SPCR寄存器用于配置SPI的工作模式和控制SPI的操作。其主要位定义如下:

SPE:SPI使能位,1表示使能,0表示禁用。

MSTR:主/从模式选择位,1表示主模式,0表示从模式。

SPR:时钟速度选择位,用于设置SPI时钟速度。

CPOL:时钟极性位,1表示时钟在空闲时为高电平,0表示时钟在空闲时为低电平。

CPHA:时钟相位位,1表示数据在时钟的第二个边沿捕获,0表示数据在时钟的第一个边沿捕获。

DFF:数据格式选择位,1表示16位数据格式,0表示8位数据格式。

SSE:从选择使能位,1表示从选择线有效,0表示从选择线无效。

2.3SPI状态寄存器(SPSR)

SPSR寄存器用于反映SPI的状态。其主要位定义如下:

SPIF:SPI中断标志位,当SPI传输完成时置1。

WCOL:写冲突标志位,当数据寄存器(SPDR)被写入而前一次传输尚未完成时置1。

MODF:模式错误标志位,当从设备检测到模式错误时置1。

ROVR:读溢出标志位,当数据寄存器(SPDR)被读取而前一次传输尚未完成时置1。

2.4SPI数据寄存器(SPDR)

SPDR寄存器用于存储待发送的数据和接收到的数据。在8位数据格式下,SPDR寄存器为8位,在16位数据格式下,SPDR寄存器为16位。

2.5SPI时钟控制寄存器(SPCCR)

SPCCR寄存器用于设置SPI时钟的速度。其值决定了时钟的分频比,即:

SPI时钟频率

2.6SPI扩展控制寄存器(SPCER)

SPCER寄存器用于配置一些高级功能,如从选择线的控制。其主要位定义如下:

SPO:主模式下时钟极性位,1表示时钟在空闲时为高电平,0表示时钟在空闲时为低电平。

SPH:主模式下时钟相位位,1表示数据在时钟的第二个边沿捕获,0表示数据在时钟的第一个边沿捕获。

SSE:从选择使能位,1表示从选择线有效,0表示从选择线无效。

3.LPC2000系列SPI通信配置

3.1初始化SPI控制器

在使用SPI通信之前,需要对SPI控制器进行初始化配置。以下是一个初始化SPI控制器的代码示例,假设使用模式0,8位数据格式,系统时钟频率为12MHz,SPI时钟频率为1MHz。

#includeLPC21xx.h

voidSPI_Init(void){

//使能SPI控制器

LPC_PINCON-PINSEL0|=(14)|(16)|(18)|(110);

//SCLK,MISO,MOSI,SS/CS

//初始化SPI控制寄存器

LPC_SPI-SPCR=(16)|(1