SPIMode的详细解释和使用方法

发布时间：2023-05-19

一、什么是SPIMode

SPIMode是指串行外围设备接口模式，它是一种全双工、同步的串行通信接口，常用于单片机和外部设备之间的通信。在SPIMode中，一个主设备控制多个从设备，主设备可以对每个从设备进行独立的数据传输操作。SPIMode使用多种传输方式，例如SPI、SSI、Microwire等。

二、SPIMode0

SPIMode0是最简单的SPIMode，它采用模式0传输方式。在模式0下，SCK始终为低电平，一次数据传输包括一个数据位的传输和一个时钟周期。数据在时钟的下降沿传输，因此需要在时钟的上升沿选择传输方式。

#include <SPI.h>
void setup() {
  // 初始化SPI引脚
  pinMode(SS, OUTPUT);
  SPI.begin();
  // 选择模式0
  SPI.setDataMode(SPI_MODE0);
  // 设置数据速率为4MHz
  SPI.setClockDivider(SPI_CLOCK_DIV16);
}
void loop() {
  // 传输1个字节的数据
  SPI.transfer(0x55);
  delay(1000);
}

三、SPIMode3

SPIMode3采用模式3传输方式，它与模式0不同的是SCK始终为高电平。在模式3下，数据在时钟的上升沿传输，然后再在下降沿进行采样。因此，需要在下降沿进行数据传输。

#include <SPI.h>
void setup() {
  // 初始化SPI引脚
  pinMode(SS, OUTPUT);
  SPI.begin();
  // 选择模式3
  SPI.setDataMode(SPI_MODE3);
  // 设置数据速率为4MHz
  SPI.setClockDivider(SPI_CLOCK_DIV16);
}
void loop() {
  // 传输3个字节的数据
  byte data[3] = {0x55, 0xAA, 0x33};
  SPI.transfer(data, 3);
  delay(1000);
}

四、SPIMode0 .c

SPIMode0 .c是一个基于C语言的SPI通信程序。在SPIMode0 .c中，需要首先进行SPI初始化操作，包括设置引脚和传输模式等。然后，可以通过SPI_Write()函数向从设备写入数据，通过SPI_Read()函数从从设备读取数据。

#include "stm32f10x_spi.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "SPI.h"
void SPI_Init()
{
  SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
  SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;
  SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;
  SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;
  SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;
  SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;
  SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4;
  SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
  SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
  SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);
  SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);
}
uint8_t SPI_Write(uint8_t byte)
{
  while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);
  SPI_I2S_SendData(SPI1, byte);
  while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);
  return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
}
uint8_t SPI_Read(uint8_t byte)
{
  while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);
  SPI_I2S_SendData(SPI1, 0xFF);
  while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);
  return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
}

五、结论

SPIMode是一种常用的串行通信接口，可以通过多种传输方式满足不同的需求。在Arduino和单片机等开发板中，可以很方便地实现SPIMode0和SPIMode3的驱动程序。在需要高速数据传输和数据带宽的场合，SPIMode是不错的选择。

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