SPI协议简述

SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。由Motorola首创。SPI接口主要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。
　　
　　优缺点：

协议简单，相对数据速率高。
占用的Pin口较多
没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据。

SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI，SDO，SCK，CS。

SDO – 主设备数据输出，从设备数据输入
SDI – 主设备数据输入，从设备数据输出
SCK – 时钟信号，由主设备产生
CS – 从设备使能信号，由主设备控制

CS: 其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效，这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。

SCK：SCK为时钟信号线，主要控制时序。相当于整个SPI协议是以SCK为准进行的。因此SCK的控制在每次发送中只能在主机的控制下进行，从机不可控制。
　　
SDI/SDO：通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。SDO为主机发送，从机接收；SDI为主机接受，从机发送。

参考网站：http://dlnware.com/theory/SPI-Bus

SPI的四种模式

这四种模式分别为：

模式	CPOL&CPHA
MODE0	CPOL=0;CPHA=0
MODE1	CPOL=0;CPHA=1
MODE2	CPOL=1;CPHA=0
MODE3	CPOL=1;CPHA=1

参考网站：http://dlnware.com/theory/SPI-Transfer-Modes

在这四种模式中，我们常用MODE0和MODE2。因为它便于操作。我便是使用的MODE2模式。这四种模式的区别在参考网站中有详细的描述，这里便不再赘述。
　　
　　在MODE2模式下。时钟在空闲时始终置1，每产生一次下降沿便会发送1 bit 数据。大家可能已经想到，SPI协议可以在八位没有发出送完的情况下停止发送。
　　
　　这里我跑了下示波器。
　　
　　从图中清晰可见8个下降沿，时钟在空闲时始终置1。
　　
　　其余的三个模式以此类推。

软件模拟

我使用的单片机为STC89C52，内部没有SPI的资源，因此需要自己进行软件模拟。
　　利用串口中断，首先利用电脑A得串口助手发送的数据存入SBUF，再将SBUF的值通过SPI的SDO发送给从机的SDI接收，并存入从机的SBUF，显示在电脑B的串口助手上。
　　目的：电脑A发送数据，如：AB，电脑B可接收到AB。
　　
　　如图：
　　
　PS：在此项目中CS（片选）可以不用。

代码

# include <reg52.h>//头文件
# include <intrins.h>//头文件# define uchar unsigned char
# define uint unsigned intsbit SCK = P1^0;//位定义时钟
//sbit CS = P1^1;//位定义片选(使能)  此项目可以不使用
sbit SDI = P1^2;//位定义Input
sbit SDO = P1^3;//位定义Output/*-----函数声明-----*/
void delay5us();
void SpiSend(uchar dat1);
uchar SpiReceive();
void UARTInit();/*-----主函数-----*/
void main()
{   UARTInit();while(1){SBUF = SpiReceive();// 循环接收数据};//空语句
}/*-----5微秒延时函数-----*/
void delay5us()
{_nop_();
}/*-----CPHA=0;CPOL=1 模式2-----*/
/*-----SPI发送函数-----*/
/*-----上升沿发送-----*/
void SpiSend(uchar dat1)
{uchar i;for (i=0; i<8; ++i)//8bit，一位一位写{SCK = 0;if (dat1 & 0x80)//判断当前最高位为1还是0{SDO = 1;     }else{SDO = 0;}SCK = 1;//上升沿发送数据dat1 <<= 1;delay5us();     }
}/*-----SPI接收函数-----*/
/*-----下降沿接收-----*/
uchar SpiReceive()
{uchar i, dat0;dat0 = 0x00;//dat0初始化 for (i=0; i<8; ++i)//8bit，一位一位读{dat0 <<= 1;while(SCK == 1);    while(SCK == 0);//等待下降沿，下降沿读取数据       dat0 |= SDI;         }return (dat0);//收到数据（返回值）dat0
}/*-----串口（中断）初始化-----*/
void UARTInit()
{EA = 1;//开启总中断ES = 1;//打开串口中断SM0 = 0;SM1 = 1;//串口工作方式1，8位UART波特率可变REN = 1;//串口允许接收TR1 = 1;//启动定时器1TMOD |= 0X20;//定时器1，工作模式2 8位自动重装TH1 =0XFD;TL1 =0XFD;//设置波特率9600
}/*-----串口中断服务函数-----*/
void UART() interrupt 4
{if (RI)//判断是否接收完成{RI = 0;//软件清零SpiSend(SBUF);     // 转发接收到的数据}if (TI)//判断是否发送完成{TI = 0;//软件清零}
}

PS：SDI和SDO需交叉连接。

总结

在发送数据时，时钟仅由发送端（主机）控制；
SPI四种模式，只需将主从机同步一种模式即可；
SCK，SDI，SDO，CS四个引脚由自己定义即可。

利用C51单片机模拟SPI进行双机通信相关推荐

在学习c51单片机实验七（双机通信及pcb设计）操作Keil uVision4和protus的时候遇到的两个坑
第一个问题,这个问题用keil编程经常遇到特别是懒的时候,对于新手,每次用一个工程文件,因为创建不熟练,就容易出现这个问题 Build target 'Target 1' linking... ** ...
STM32+MAX6675利用io口模拟SPI获取实时温度数据程序及代码
STM32+MAX6675利用io口模拟SPI获取实时温度数据程序及代码本文采用的芯片为STM32F103RCT6 温度芯片为MAX6675 因为芯片的spi口只有3个,有部分需要外接W25Q128 ...
利用c51单片机实现测频仪（基于proteus仿真)
主要使用了c51单片机内部的定时器计数器功能最近在准备期末考试,就结合这个实验复习了一下TMOD,TCON, EA, IP的使用还有就是今年的蓝桥杯单片机省赛的时候就考到了测频功能,当时还没有学习 ...
C51单片机学习笔记之串口通信
简介串口通信就是单片机和pc之间的一种通信方式. 通信方式:并行,串行,同步,异步(最常用的) 传输方向:单工,半双工(不同时间),全双工基本结构相关寄存器 SCON串口控制寄存器(主要用方 ...
STM32普通IO模拟SPI和W25Q32通信调试
目录 1.参考网上的程序编写SPI读写函数 2.参考w25q32的例程读取芯片ID 3.读取芯片ID时遇到的问题问题1:没有返回数据问题2:返回芯片ID错误 4.优化后的收发函数和时序波形 1.参 ...
单片机软件模拟SPI接口—加深理解SPI总线协议
单片机软件模拟SPI接口-加深理解SPI总线协议 SPI(Serial Peripheral Interfacer 串行外设接口)是摩托罗拉公司推出的一种同步串行通讯接口,用于微处理器臌控制器和外 ...
单片机双机通信c语言实验心得,80C51单片机双机通信与多机通信的使用方法
80C51单片机之间的串行通信主要可分为双机通信和多机通信,本节举例说明双机通信与多机通信的使用方法. 1.双机通信硬件电路如果两个80C51单片机系统距离较近,那么就可以将它们的串行口直接相连,实现 ...
c语言编程流水灯与交通灯实验,C51单片机实验报告_流水灯_交通灯_定时器_双机交互_时钟.doc...
C51单片机实验报告_流水灯_交通灯_定时器_双机交互_时钟学号: 班级: 自动化10班姓名: 张指导老师: 胡 2012.12 单片机核心板实验要求流水灯实验实验目的: 简单I/O引 ...
51单片机实现的双机通信设计仿真
基于51单片机的双机通信仿真设计目录一.题目要求二.硬件设计说明三.功能说明四.软件设计说明附:[Proteus仿真+keil代码+分析文档.rar](https://download.c ...

利用C51单片机模拟SPI进行双机通信

SPI协议简述

SPI的四种模式

软件模拟

代码

总结

利用C51单片机模拟SPI进行双机通信相关推荐

最新文章

热门文章