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开源可编程手环学习第四步--SPI实验

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第一节     SPI Flash硬件电路


       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,手环上选用的MCU引脚分别为:P00,P03,P05,P06,如下图所示:

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第二节 SPI+寄存器


2.1 SPI+介绍

        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。

        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。

2.2 寄存器介绍
2.2.1 SPI控制寄存器0

15位:SPI_EN引脚是否有效,’0’表示无效,’1’表示有效;

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;

12位:返回SPI_DI引脚的状态值;

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;

6位:SPI工作模式,‘0’为主设备,‘1’为从设备;

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;

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)

0位:SPI的开关。

2.2.2 SPI接收/发送寄存器0

    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

    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

    15:0位:写任意值到该寄存器清除SPI的中断标志。

2.2.5 SPI控制寄存器1



    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;

    2位:SPI优先级选择位,‘0’低优先级,‘1’高优先级;

    1:0位:SPI_FIFO模式。

2.3 寄存器配置讲解

    #define CLK_PER_REG            (* ( volatile uint16*)0x50000004)

    #define SPI_CTRL_REG               (* ( volatile uint16*)0x50001200)

    #define SPI_RX_TX_REG0             (* ( volatile uint16*)0x50001202)

    #define SPI_RX_TX_REG1              (* ( volatile uint16*)0x50001204)

    #define SPI_CLEAR_INT_REG          (* ( volatile uint16*)0x50001206)

    #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:

   先关闭SPI,SPI_CTRL_REG =0x8000;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;

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;


第三节 SPI实验


      实验需要使用的模块有:手环,Jlink调试工具,USB转串模块,一根手环下载调试线。

      将JLINK通过下载调试线连接到手环的USB调试接口,JLINK插在有拨码开关的一端,注意丝印标注一一对应,将JLINK插上电脑的USB口。将USB转串模块插在手环现在调试线的另一端,注意丝印标注一一对应,然后将USB转串模块插在电脑的USB接口。如下图所示:

      SPI实验的Keil工程为SPI_Test.uvproj,位于目录:..\Mooband v1.3\4_实战教程\1_裸机篇\6_SPI实验\SPI实验,如下图所示:

      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:


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