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1. 引言
SPI（Serial Peripheral Interface）通信是一种高速的、全双工、同步的通信总线，广泛利用于嵌入式体系中。C言语作为嵌入式开辟的重要编程言语，控制SPI通信技巧对嵌入式开辟者来说至关重要。本文将深刻剖析C言语SPI通信的核心技巧，并供给实战技能。
2. SPI通信道理
2.1 SPI接口构成
SPI接口平日由以下四根线构成：
- SCLK（Serial Clock）：时钟线，由主设备产生，用于同步数据传输。
- MOSI（Master Out Slave In）：主设备输出线，用于将数据从主设备发送到从设备。
- MISO（Master In Slave Out）：主设备输入线，用于将数据从从设备发送到主设备。
- CS（Chip Select）：片选线，用于抉择特定的从设备与主设备停止通信。
2.2 SPI通信形式
SPI通信有四种差其余形式，经由过程CPOL（时钟极性）跟CPHA（时钟相位）来把持：
- CPOL = 0，CPHA = 0：时钟空闲状况为低电平，数据在时钟上升沿捕获。
- CPOL = 0，CPHA = 1：时钟空闲状况为低电平，数据在时钟降落沿捕获。
- CPOL = 1，CPHA = 0：时钟空闲状况为高电平，数据在时钟上升沿捕获。
- CPOL = 1，CPHA = 1：时钟空闲状况为高电平，数据在时钟降落沿捕获。
3. C言语SPI通信实现
3.1 硬件初始化
在C言语中，起首须要初始化SPI硬件，包含设置时钟、引脚、中断等。
// 假设利用STM32F103系列单片机
void SPI_Init(void) {
// 使能SPI时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);
// 设置SPI引脚
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
// 设置SPI
SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_Master;
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_2;
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);
// 使能SPI
SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);
}
3.2 数据传输
在C言语中，可能利用以下函数停止SPI数据传输：
- SPI_I2S_ReadWrite(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data)：同时读取跟写入数据。
- SPI_I2S_Read(SPI_TypeDef* SPIx)：读取数据。
- SPI_I2S_Write(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data)：写入数据。
// 读取数据
uint8_t data = SPI_I2S_Read(SPI1);
// 写入数据
SPI_I2S_Write(SPI1, 0xFF);
4. 实战技能
4.1 优化传输速度
- 抉择合适的SPI时钟频率。
- 利用DMA（直接内存拜访）停止数据传输。
4.2 错误处理
- 检查SPI状况存放器，断定能否存在错误。
- 利用中断处理错误。
4.3 多从机通信
- 为每个从机设置独破的片选线。
- 利用差其余SPI形式或时钟频率停止多从机通信。
5. 总结
本文深刻剖析了C言语SPI通信的核心技巧，并供给了实战技能。经由过程进修跟现实，开辟者可能更好地控制SPI通信技巧，为嵌入式体系开辟供给有力支撑。