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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