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SPI 使用指南

概述

SPI (Serial Peripheral Interface)

  • SPI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.

  • BK7238集成了一个SPI接口,可以在主模式或从模式下操作。SPI接口允许主模式下的时钟频率高达30 MHz,从模式下的频率高达20 MHz。

  • 可配置的8位或16位数据宽度,支持4线和3线模式(无CSN引脚)

  • 具有DMA功能的64-depth RX FIFO和64-depthTX FIFO。

  • 接收数据可以在时钟信号的上升沿或下降沿被锁存。可以首先通过MSB或LSB来设置发送数据。

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

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。 bk7238 SPI 支持 SPI 的四种模式.

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