NRF52832学习笔记（37）——SPI(从机)接口使用

Posted 2021-05-20 Leung_ManWah

一、SPI简介

SPI（Serial Peripheral Interface） 协议是由摩托罗拉公司提出的通讯协议，即串行外围设备接口，是一种高速全双工的通信总线。它被广泛地使用在 ADC、LCD 等设备与 MCU 间，要求通讯速率较高的场合。

芯片的管脚上只占用四根线。
MISO： 主器件数据输出，从器件数据输入。
MOSI：主器件数据输入，从器件数据输出。
SCK： 时钟信号，由主设备控制发出。
NSS（CS）： 从设备选择信号，由主设备控制。当NSS为低电平则选中从器件。

二、API说明

以下 SPI 从机接口须包含头文件 nrf_drv_spis.h。

#include "nrf_drv_spis.h"

2.1 NRF_DRV_SPIS_INSTANCE

功能	实例化一个SPI从机
函数定义	NRFX_SPIS_INSTANCE(id)
参数	id：SPI从机实例编号
返回	携带有EasyDMA的SPI从机实例

2.2 nrf_drv_spis_init

功能	SPI从机驱动初始化
函数定义	ret_code_t nrf_drv_spis_init(nrf_drv_spis_t const * const p_instance, nrf_drv_spis_config_t const * p_config, nrf_drv_spis_event_handler_t event_handler)
参数	p_instance：SPI从机实例 p_config：配置参数 event_handler：回调处理函数
返回	0-成功，或其他错误码

2.3 nrf_drv_spis_buffers_set

功能	配置SPI从机发送和接收缓存区
函数定义	nrfx_err_t nrfx_spis_buffers_set(nrfx_spis_t const * const p_instance, uint8_t const * p_tx_buffer, size_t tx_buffer_length, uint8_t * p_rx_buffer, size_t rx_buffer_length)
参数	p_instance：SPI从机实例 p_tx_buffer：发送数据缓存区 tx_buffer_length：发送数据长度 p_rx_buffer：接收数据缓存区 rx_buffer_length：接收数据长度
返回	0-成功，或其他错误码

三、SDK配置

点击 sdk_config.h 文件

选择 Configuration Wizard

nRF_Drivers 中勾选SPIS相关选项


在 nRF_Drivers 中添加文件

nrfx_spis.c	新版本 SPIS 兼容库	modules\\nrfx\\drivers\\src
nrf_drv_spis.c	老版本 SPIS 基础库	integration\\nrfx\\legacy

四、硬件连接

功能口	引脚
MISO	30
MOSI	29
CLK	26
CSN	31

五、使用例子

打开SDK示例工程 examples\\peripheral\\spis

5.1 包含头文件

#include "nrf_drv_spis.h"

5.2 实例化SPI从机

#define SPIS_INSTANCE 1 /**< SPIS instance index. */
static const nrf_drv_spis_t spis = NRF_DRV_SPIS_INSTANCE(SPIS_INSTANCE);/**< SPIS instance. */

5.3 定义SPI从机事件处理函数

spis_event_handler 接收事件处理函数，当SPI从机接收到数据时进入该函数。
spis_xfer_done 接收数据标志，当SPI从机接收到数据时置1，处理完接收数据后要清0。

static volatile bool spis_xfer_done; /**< Flag used to indicate that SPIS instance completed the transfer. */

/**
 * @brief SPIS user event handler.
 *
 * @param event
 */
void spis_event_handler(nrf_drv_spis_event_t event)
{
    if (event.evt_type == NRF_DRV_SPIS_XFER_DONE)
    {
        spis_xfer_done = true;
        SEGGER_RTT_printf(0," Transfer completed. Received: %s\\n",(uint32_t)m_rx_buf);
    }
}

5.4 初始化SPI从机

#define APP_SPIS_CS_PIN 31
#define APP_SPIS_MISO_PIN 30
#define APP_SPIS_MOSI_PIN 29
#define APP_SPIS_SCK_PIN 26

nrf_drv_spis_config_t spis_config = NRF_DRV_SPIS_DEFAULT_CONFIG;
spis_config.csn_pin               = APP_SPIS_CS_PIN;
spis_config.miso_pin              = APP_SPIS_MISO_PIN;
spis_config.mosi_pin              = APP_SPIS_MOSI_PIN;
spis_config.sck_pin               = APP_SPIS_SCK_PIN;

APP_ERROR_CHECK(nrf_drv_spis_init(&spis, &spis_config, spis_event_handler));

5.5 配置发送和接收缓存区

#define TEST_STRING "Nordic"
static uint8_t       m_tx_buf[] = TEST_STRING;           /**< TX buffer. */
static uint8_t       m_rx_buf[sizeof(TEST_STRING) + 1];    /**< RX buffer. */
static const uint8_t m_length = sizeof(m_tx_buf);        /**< Transfer length. */

APP_ERROR_CHECK(nrf_drv_spis_buffers_set(&spis, m_tx_buf, m_length, m_rx_buf, m_length));

5.6 完整代码

由于SDK原工程NRF_LOG打印不出来，这里我改成了使用SEGGER_RTT打印。须包含头文件 SEGGER_RTT.h

#include "sdk_config.h"
#include "nrf_drv_spis.h"
#include "nrf_gpio.h"
#include "nrf_delay.h"
#include "boards.h"
#include "app_error.h"
#include <string.h>

#include "nrf_log.h"
#include "nrf_log_ctrl.h"
#include "nrf_log_default_backends.h"
#include "SEGGER_RTT.h"

#define SPIS_INSTANCE 1 /**< SPIS instance index. */
static const nrf_drv_spis_t spis = NRF_DRV_SPIS_INSTANCE(SPIS_INSTANCE);/**< SPIS instance. */

#define TEST_STRING "Nordic"
static uint8_t       m_tx_buf[] = TEST_STRING;           /**< TX buffer. */
static uint8_t       m_rx_buf[sizeof(TEST_STRING) + 1];    /**< RX buffer. */
static const uint8_t m_length = sizeof(m_tx_buf);        /**< Transfer length. */

static volatile bool spis_xfer_done; /**< Flag used to indicate that SPIS instance completed the transfer. */

/**
 * @brief SPIS user event handler.
 *
 * @param event
 */
void spis_event_handler(nrf_drv_spis_event_t event)
{
    if (event.evt_type == NRF_DRV_SPIS_XFER_DONE)
    {
        spis_xfer_done = true;
        SEGGER_RTT_printf(0," Transfer completed. Received: %s\\n",(uint32_t)m_rx_buf);
    }
}

int main(void)
{
    // Enable the constant latency sub power mode to minimize the time it takes
    // for the SPIS peripheral to become active after the CSN line is asserted
    // (when the CPU is in sleep mode).
    NRF_POWER->TASKS_CONSTLAT = 1;

    bsp_board_init(BSP_INIT_LEDS);  // 板载LED灯初始化

    APP_ERROR_CHECK(NRF_LOG_INIT(NULL));
    NRF_LOG_DEFAULT_BACKENDS_INIT();

    SEGGER_RTT_printf(0,"SPIS example\\n");

    nrf_drv_spis_config_t spis_config = NRF_DRV_SPIS_DEFAULT_CONFIG;
    spis_config.csn_pin               = APP_SPIS_CS_PIN;
    spis_config.miso_pin              = APP_SPIS_MISO_PIN;
    spis_config.mosi_pin              = APP_SPIS_MOSI_PIN;
    spis_config.sck_pin               = APP_SPIS_SCK_PIN;

    APP_ERROR_CHECK(nrf_drv_spis_init(&spis, &spis_config, spis_event_handler));

    while (1)
    {
        memset(m_rx_buf, 0, m_length);
        spis_xfer_done = false;

        APP_ERROR_CHECK(nrf_drv_spis_buffers_set(&spis, m_tx_buf, m_length, m_rx_buf, m_length));

        while (!spis_xfer_done)
        {
            __WFE();
        }

        NRF_LOG_FLUSH();

        bsp_board_led_invert(BSP_BOARD_LED_0);  // LED灯置反
    }
}

查看打印：
使用SDK中SPI主机工程进行接收。

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• 由 Leung 写于 2021 年 5 月 18 日

• 参考：nRF52832 寄存器操作 SPI Slave