SPI读写总结

Posted 2022-11-28 飞雪天龙

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了SPI读写总结相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

SPI协议是主从模式：从机不主动发起访问，总是被动执行操作。
CSN：片选信号。
SCK：时钟信号。
MOSI:master output slave input,即主机输出从机输入。可以理解主机写从设备。
MISO:master input slave output,即主机输入从机输出。可以理解主机读从设备。

SPI全称:Serial Peripheral interface,即串行外围设备接口。SPI协议自然是串行地传输数据，每次
按 1 bit读写设备，而不是像并行每次1byte(8bit)传输。

nRF24L01支持标准SPI四线接口。以nRF24L01芯片的PDF为例说明SPI的基本读写。

如图示为SPI读时序和写时序。按照读写时序输出字节（MOSI）就会从MSB 循环输出,同将输入字节（MISO）从LSB 循环移入，每次移动一位。

显然对于nRF24L01来说上升沿输入，下降沿输出。也即是说：MCU在时钟信号的上升沿时写(write),下降沿时读(read).

单字节读时序：

/*
** 函数名 : SPI_Read_OneByte
** 返回值 : temp--SPI读取的一字节数据
** 参数 : None
** 描述 : 下降沿读数据，每次读取 1 bit
*/
uint8 SPI_Read_OneByte(void)
uint8 i;
uint8 temp = 0;
for(i=0;i<8;i++)
temp <<= 1; //读取MISO 8次输入的值，存入temp。之所以不放在“SCK = 0”语句之后的位置是因为：
//读取最后1byte的最后一位(即LSB)之后，不能再左移了
SCK = 1;
if(MISO) //读取最高位，保存至最末尾，通过左移位完成读整个字节
temp |= 0x01;
else
temp &= ~0x01;
SCK = 0; //下降沿来了(SCK从1-->0)，MISO上的数据将发生改变，稳定后读取存入temp
return temp;

单字节写时序：

/*
** 函数名 : SPI_Write_OneByte
** 返回值 : None
** 参数 : u8_writedata--SPI写入的一字节数据
** 描述 : 上升沿写数据，每次写入 1 bit
*/
void SPI_Write_OneByte(uint8 u8_writedata)
uint8 i;
for(i=0;i<8;i++)
if(u8_writedata & 0x80) //判断最高位，总是发送最高位
MOSI_ON; //MOSI输出1，数据总线准备数据1
else
MOSI_OFF; //MOSI输出0，数据总线准备数据0
SCK = 1; //上升沿来了(SCK从0-->1)，数据总线上的数据写入到器件
u8_writedata <<= 1; //左移抛弃已经输出的最高位
SCK = 0; //拉低SCK信号，初始化为0

在此基础可以写出nRF24L01寄存器的读写函数。
nRF24L01寄存器写入函数：

/*
** 函数名: nRF24L01_WriteReg
** 返回值: None
** 参数 : (1)uint8 addr--寄存器地址
** (2)uint8 value--写入值
** 说明 : nRF24L01寄存器写函数
*/
void nRF24L01_WriteReg(uint8 addr, uint8 value)
CSN_OFF(); //CS片选拉低
SPI_Write_OneByte(addr|WR); //SPI写地址命令
SPI_Write_OneByte(value); //SPI写数据
CSN_ON(); //CS片选拉高

nRF24L01读寄存器函数：

/*
** 函数名: nRF24L01_ReadReg
** 返回值: value--读取寄存器值
** 参数 : addr--寄存器地址
** 说明 : nRF24L01寄存器读函数
*/
uint8 nRF24L01_ReadReg(uint8 addr)
uint8 value;
CSN_OFF(); //CS片选拉低
SPI_Write_OneByte(addr|RR); //SPI写地址命令
value = SPI_Read_OneByte(); //SPI读数据
CSN_ON(); //CS片选拉高
return value;

注：可以整合读写程序如下：

/*
** 函数名 : SPI_WriteAndRead_OneByte
** 返回值 : u8_readdata--SPI读取的一字节数据
** 参数 : u8_writedata--SPI写入的一字节数据
** 描述 : 上升沿写，下降沿读
*/
uint8 SPI_WriteAndRead_OneByte(uint8 u8_writedata)
uint8 i;
uint8 u8_readdata = 0x00;
for(i=0;i<8;i++)
u8_readdata <<= 1; //读取MISO 8次输入的值，存入u8_readdata。
if(u8_writedata & 0x80) //判断最高位，总是写最高位（输出最高位）
MOSI_ON; //MOSI输出1，数据总线准备数据1
else
MOSI_OFF; //MOSI输出0，数据总线准备数据0
u8_writedata <<= 1; //左移抛弃已经输出的最高位
SCK = 1; //上升沿来了(SCK从0-->1)，数据总线上的数据写入器件
if(MISO) //读取最高位，保存至最末尾，通过左移位完成读整个字节
u8_readdata |= 0x01;
else
u8_readdata &= ~0x01;
SCK = 0; //下降沿来了(SCK从1-->0)，MISO上将产生新的数据，读取存入u8——readdata
return u8_readdata;

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