NXP 系列：LPC1114 系列 (低功耗)_（9）.SPI接口与通信.docxVIP

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SPI接口与通信

1.SPI接口概述

SPI（SerialPeripheralInterface，串行外设接口）是一种同步串行通信接口，广泛应用于单片机与各种外设之间的数据传输。SPI协议通过一个主设备和一个或多个从设备之间的全双工通信来实现数据的高速传输。LPC1114系列单片机支持SPI通信功能，提供了灵活的配置选项和高速的数据传输能力。

1.1SPI的基本结构

SPI接口通常包括以下几个信号线：

SCK（SerialClock）：时钟信号线，由主设备提供。

MOSI（MasterOutSlaveIn）：主设备输出，从设备输入的数据线。

MISO（MasterInSlaveOut）：主设备输入，从设备输出的数据线。

SS（SlaveSelect）：从设备选择信号线，由主设备控制，用于选择与之通信的从设备。

1.2SPI的工作模式

SPI支持四种工作模式，这些模式由时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）的组合来定义：

模式0：CPOL=0,CPHA=0

模式1：CPOL=0,CPHA=1

模式2：CPOL=1,CPHA=0

模式3：CPOL=1,CPHA=1

这些模式决定了数据在时钟的哪个边沿进行采样和发送。例如，模式0在时钟的上升沿采样数据，在下降沿发送数据。

2.LPC1114的SPI模块

LPC1114系列单片机集成了一个SPI控制器，支持全双工通信，数据传输速率可高达10Mbps。该模块具有以下特点：

支持主设备和从设备模式。

提供8位数据传输。

支持可编程的时钟分频器。

支持中断和DMA传输。

具有灵活的配置选项。

2.1SPI模块寄存器

LPC1114的SPI模块主要通过以下几个寄存器进行配置和操作：

SPCR（SPIControlRegister）：控制寄存器，用于配置SPI的工作模式、数据方向、时钟分频等。

SPSR（SPIStatusRegister）：状态寄存器，用于监测SPI的状态，如数据是否准备好、传输是否完成等。

SPDR（SPIDataRegister）：数据寄存器，用于发送和接收数据。

SPCCR（SPIClockCounterRegister）：时钟计数器寄存器，用于设置时钟分频。

2.2SPI模块配置

配置SPI模块通常包括以下几个步骤：

初始化SPI模块：设置工作模式、时钟分频、数据方向等。

配置GPIO引脚：将SPI相关的GPIO引脚配置为SPI功能。

启用SPI中断（可选）：如果需要使用中断方式处理SPI数据传输。

开始数据传输：发送数据或接收数据。

2.2.1初始化SPI模块

在LPC1114中，初始化SPI模块的代码示例如下：

#includeLPC11xx.h

voidSPI_Init(void){

//使能SPI模块的时钟

LPC_SYSCON-SYSAHBCLKCTRL|=(112);

//配置SPI为模式0

LPC_SPI-SPCR=(10)|(01)|(02);

//设置时钟分频

LPC_SPI-SPCCR=0x02;//分频因子为2

//配置GPIO引脚

LPC_IOCON-P0_4=(03)|(10);//SCK

LPC_IOCON-P0_5=(03)|(10);//MOSI

LPC_IOCON-P0_6=(03)|(10);//MISO

LPC_IOCON-P0_7=(03)|(10);//SS

}

2.3发送和接收数据

发送和接收数据是SPI通信的核心功能。LPC1114的SPI模块通过SPDR寄存器进行数据的发送和接收。

2.3.1发送数据

voidSPI_Send(uint8_tdata){

//等待发送缓冲区空

while(!(LPC_SPI-SPSR(15))){}

//将数据写入发送缓冲区

LPC_SPI-SPDR=data;

}

2.3.2接收数据

uint8_tSPI_Receive(void){

//等待接收缓冲区满

while(!(LPC_SPI-SPSR(16))){}

//从接收缓冲区读取数据

returnLPC_SPI-SPDR;

}

2.4中断和DMA传输

LPC1114支持SPI的中断