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TivaC系列SPI通信

1.SPI通信基础

1.1SPI通信协议介绍

SPI（SerialPeripheralInterface，串行外设接口）是一种同步串行通信接口，最初由Motorola开发。SPI协议允许一个主设备和一个或多个从设备之间进行高速通信，通常用于短距离、高速数据传输。SPI通信使用四条线进行数据传输：

SCLK（SerialClock）：时钟线，由主设备生成，用于同步数据传输。

MOSI（MasterOutSlaveIn）：主设备输出，从设备输入的数据线。

MISO（MasterInSlaveOut）：主设备输入，从设备输出的数据线。

SS/CS（SlaveSelect/ChipSelect）：从设备选择线，由主设备控制，用于选择与之通信的从设备。

1.2SPI通信模式

SPI通信有四种模式，这些模式由时钟的极性和相位决定：

模式0：时钟极性为0（空闲时低电平），时钟相位为0（在时钟的上升沿采样数据）。

模式1：时钟极性为0（空闲时低电平），时钟相位为1（在时钟的下降沿采样数据）。

模式2：时钟极性为1（空闲时高电平），时钟相位为0（在时钟的下降沿采样数据）。

模式3：时钟极性为1（空闲时高电平），时钟相位为1（在时钟的上升沿采样数据）。

1.3SPI通信的优点

高速通信：SPI可以支持较高的数据传输速率，适合需要快速传输数据的应用。

简单的通信协议：SPI协议相对简单，实现起来较为容易。

多从设备支持：通过SS/CS线可以连接多个从设备，实现主设备与多个从设备的通信。

1.4SPI通信的缺点

占用较多引脚：SPI通信需要四条线，对于引脚数量有限的单片机来说可能会是一个问题。

无错误检测：SPI通信协议本身不包含错误检测机制，需要在应用层自行实现。

2.TivaC系列中的SPI模块

2.1TivaC系列SPI模块概述

TivaC系列单片机（基于ARMCortex-M4内核）提供了多个SPI模块，每个模块都有独立的寄存器和控制逻辑。这些模块支持全双工通信，可以配置为主设备或从设备模式。TivaC系列的SPI模块还支持多种数据长度（4到16位）和不同的时钟源。

2.2SPI模块的寄存器

TivaC系列的SPI模块包含多个寄存器，用于配置和控制SPI通信。以下是一些主要寄存器的介绍：

SPICTL：控制寄存器，用于配置SPI模块的工作模式、数据长度、时钟极性和相位等。

SPIIF：中断标志寄存器，用于指示SPI模块的状态。

SPIRX：接收数据寄存器，用于读取从设备发送的数据。

SPIFR：发送数据寄存器，用于向从设备发送数据。

SPIDR：数据寄存器，用于发送和接收数据。

SPIPRI：优先级寄存器，用于配置SPI模块的优先级。

2.3SPI模块的配置步骤

配置TivaC系列的SPI模块通常包括以下几个步骤：

使能SPI模块的时钟：通过时钟控制寄存器（RCC）使能SPI模块的时钟。

配置GPIO引脚：将用于SPI通信的引脚配置为相应的功能。

设置SPI控制寄存器：配置SPI的工作模式、数据长度、时钟极性和相位等。

使能SPI模块：通过SPI控制寄存器使能SPI模块。

配置中断（可选）：如果需要使用中断，配置相应的中断寄存器。

2.4SPI模块的初始化代码示例

以下是一个初始化SPI模块的代码示例，假设使用SPI0模块，并配置为主设备模式，数据长度为8位，时钟源为系统时钟，时钟极性和相位为模式0。

#includeti/devices/tiva/driverlib/rom.h

#includeti/devices/tiva/driverlib/sysctl.h

#includeti/devices/tiva/driverlib/gpio.h

#includeti/devices/tiva/driverlib/spi.h

//使能SPI0模块的时钟

voidspi_clock_enable(void){

ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOA);//使能GPIO端口A的时钟

ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_SPI0);//使能SPI0模块的时钟

}

//配置GPIO引脚

voidspi_gpio_config(void){

ROM_GPIOPinTypeSPI(GPIO_PORTA_BASE,GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5);//配置PA2,PA3,PA4,