SPI 使用指南

[English]

概述

SPI (Serial Peripheral Interface, 串行外设接口) 是一种高速、全双工、同步的通信总线,被广泛应用在ADC、Flash等与MCU的通信过程中。

SPI Connection

SPI Connection

上图为 SPI 硬件连接,其中:

  • SCK:时钟信号, 提供传输数据的时钟,用来同步数据传输;

  • MOSI:(Master Output, Slave Input),用于 master 向 slave 传输数据;

  • MISO:(Master Input, Slave Output),用于 slave 向 master 传输数据;

  • CSN:片选信号,master 选择对应的 slave 进行传输数据,低电平有效

Beken 芯片通常具有 1 个 SPI 控制器,BK7271 支持 3 个 SPI (SPI1、SPI2和SPI3)。

SPI模式

SPI 有四种通讯模式,他们的主要依靠 SPI 时钟的极性和相位来区别。

SPI 模式

CPOL

CPHA

SCK 初始电平

采样时钟沿

0

0

0

低电平

第一个时钟沿

1

0

1

低电平

第二个时钟沿

2

1

0

高电平

第一个时钟沿

3

1

1

高电平

第二个时钟沿

我们常用的是模式0和模式3,因为它们都是在上升沿采样数据,不用去在乎时钟的初始电平是什么,只要在上升沿采集数据就行。 Beken SPI 支持 SPI 的四种模式,时钟极性、相位可通过 bk_spi_set_mode() 设置。

SPI时序

SPI Timing

SPI Timing

上图为 master 传输 0x56(0b0101 0110) 数据给 slave 时序(CPOL = 1, CPHA = 1,MSB first)

  • CS 拉低,选中对应的 slave

  • 在每个 SCK 时钟周期,MOSI 输出对应的电平,先输出数据的高 bit

  • slave 会在每个时钟周期的上升沿读取 MOSI 上的电平

Beken SPI 数据帧长度可设为 8 bit 或 16 bit,可通过 bk_spi_set_bit_width() 设置; SPI 可设置 MSB 先行或 LSB 先行,可通过 bk_spi_set_bit_order() 设置。