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1. SPI简介

SPI(Serial Peripheral Interface)，即串行外设接口,是一种全双工同步通信总线，SPI主要应用在EEPROM、FLASH、实时时钟、AD 转换器以及数字信号处理器和数字信号解码器中。

使用SPI通信协议的芯片，管脚上只需要MISO、MOSI、SCLK以及CS共四根线，描述如下：
MISO(master input slave output)：主机输入/从机输出线，主机从该信号线上读从机输 出的数据。
MOSI(master output slave input)：主机输出/从机输入线，从机从该信号线上读主机输 出的数据。
SCLK(serial clock)：时钟信号线，该信号线用于同步两个通信设备的通信速率，该通信速率由主机产生，不同的设备支持的最高通信速率不一样，通信速率受限于低速设备。
CS(chip select)：从机选择信号线，当有多个 SPI 从机与 SPI 主机相连时，通过CS端来分辨到底是哪个从机与主机相连，一般来说，主机的CS端置高，通信的从机的CS端置低。

无论是主机还是从机，它们共用SPI的SCLK、MOSI以及MISO三根线，即无论有多少个从设备，都共同使用这3条SPI总线。每个从机都有独立CS信号线，该信号线独占主机的一个引脚，即有多少个从设备，就有多少条片选信号线。当主机要选择从机时，把该从机的CS信号线设置为低电平，则该从机即被选中，接着主机开始与被选中的从机通过MOSI及MISO信号线来传输数据。MOSI及MISO数据线在SCLK的每个时钟周期传输一位数据，且数据输入、输出是同步的，也就是说在输出数据的同时也在读入数据。

主机与从机的简易连接图如下：

2. F28335的SPI

2.1 F28335的SPI的内部框图

F28335内部含有一个SPI模块，结构框图如下：

2.2 SCI与SPI的比较

从SPI的结构框图可以看到，F28335的SPI与SCI有许多相同的结构，如发送接收BUF寄存器、16级的发送接收FIFO缓冲区、移位寄存器、FIFO中断、发送接受中断等。

SCI为串行通信接口，为全双工异步通信工作方式，常与RS232连接，用于与外部机进行串行通信；而SPI为串行外设接口，为全双工同步通信工作方式，可与多个遵循SPI协议的外设进行连接，进行从机与主机的信息交流。

既然两者的内部结构大体类似，那么SPI的配置步骤就类似于SCI的配置。

2.3 F28335的SPI主要功能讲解(对照SPI结构框图)

2.3.1 有2种工作方式：主、从工作方式

F28335的SPI到底作为主机还是从机是由SPICTL.2控制的。

当工作在主机模式时，F28335的SPI将提供串行通信时钟SCLK，数据从SIMO引脚输出，从SOMI引脚输入。此时需要将要发送的数据写到SPITXBUF中，该数据最终会传到SPIDAT中并逐步输出，读到的数据将会存放在SPIRXBUF中，等待CPU读取。

当然数据发送接收完成之后会置相应的标志位，如果相应的中断使能，则会进入相应的中断服务函数，关与SPI中断这一块的内容，我将在后续“TMS320F28335的SPI的中断”中讲到。

当工作在从机模式时，F28335的SPI所需的通信时钟由外部主机提供，输入时钟频率不应超过CLKOUT的1/4，此时F28335的SPI的SIMO引脚为数据输入引脚，SOMI引脚为数据输出引脚。数据的传输移位过程以及中断响应与其作为主机时相同。

2.3.2 125 种可编程波特率

F28335的SPI作为主机时，可以通过对SPIBRR寄存器编程控制SCLK的大小，该寄存器只有8位，但只有低7位可编程，SPIBRR寄存器描述如下：

注意：① 从波特率的计算公式可以看到，一共有125种波特率；
②LSPCLK的大小为37.5MHz，与SCI中的LSPCLK相同；
③当F28335的SPI工作在从机模式时，这个寄存器无效；
④当F28335的SPI工作在从机模式时，主机的输入频率不应超过LSPCLK/4。

2.3.3 可编程的1~16的数据长度

从F28335的SPI结构框图可以看到，无论是SPIDAT(移位寄存器)还是BUF(BUF寄存器)以及FIFO缓冲区，其大小都是16位的。在SPI通信的过程中，我们可以不传输16位数据，即通过SPICCR.0-3控制传输数据的长度，但此时要注意数据的对齐方式。

一般情况下，我们传输的数据都是16位的，因此一般设置SPICCR.0-3的四位都为1。

2.3.4 4种时钟模式(由时钟极性和时钟相位控制)

F28335的SPI在与外部设备进行通信时，虽然通信的双方都使用SPI协议，但是不同设备发送和接收数据所需的电平边沿可能不同。比如F28335作为主机时SPI在SCLK的上升沿发送数据，而从机的SPI在下降沿才能接收数据，此时就可能导致从机接收不到数据；再比如F28335作为主机时SPI在SCLK的上升沿发送数据，而从机的SPI也在上升沿接收数据，但是要滞后一定的时间，此时也可能导致从机接收不到数据。

为防止上述情况出现，保证主、从通信的正确性，有必要通过时钟极性(SPICCR.6)控制有效边沿，通过时钟相位(SPICTL.3)控制有无延时。

2.3.5 具有增强的16级发送/接收FIFO

SPI的FIFO情况类似于SCI的FIFO，无论是接收还是发送都是16级的，还可以通过设置TXFFIL和RXFFIL在某些特殊情况下进入FIFO中断。

2.3.6 2种工作模式

标准工作模式：此模式不启用FIFO，仅通过SPIDAT、SPITXBUF以及SPIRXBUF进行数据的传输。

FIFO工作模式：此模式启用FIFO，在此模式下，SPI接收到的数据直接存放到接收FIFO中，可以通过SPIRXBUF读出，发送的数据通过写SPITXBUF直接存放到发送FIFO中，发送FIFO中的数据可以通过设置延时直接放到SPIDAT中。

2.3.7 2个中断

F28335的SPI可以通过5种方式触发2种中断，即发送/接收数据完成、接收溢出、接收FIFO错误/溢出、接收FIFO比较以及发送FIFO比较，其中，前4种方式一旦触发中断将进入SPIRXINT对应的中断服务函数，最后一种方式触发后将进入SPITXINT对应的中断服务函数。
这里的SPIRXINTA、SPITXINTA就是SPIRXINT和SPITXINT，之所以加上一个A，是因为这是F28335内部的第一个SPI，虽然F28335内部仅有一个SPI。

3. SPI的配置

F28335SPI的配置过程与SCI的配置过程一模一样，均是对照结构框图，然后根据自己想使用的工作模式，设置相应的寄存器的位即可，下面给出SPI自测模式(F28335的SPI作为主机，将F28335SPI的MISO和MOSI连接在一起)并启用FIFO的初始化函数以及发送接收函数的代码，仅供参考。

void SPI_Init(int Baud)
{
	EALLOW;
	SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.SPIAENCLK = 1;  //使能SPI的时钟
	EDIS;

	InitSpiaGpio();          //将GPIO54~GPIO57复用映射为SPI功能

	SpiaRegs.SPICCR.bit.SPICHAR=0xf;        //输入输出字符的长度，配置为16位
	SpiaRegs.SPICCR.bit.SPILBK = 1;         //配置SPI为自测模式

	SpiaRegs.SPICTL.bit.SPIINTENA = 0;      //失能SPI接收发送中断
	SpiaRegs.SPICTL.bit.TALK = 1;           //使能SPI发送
	SpiaRegs.SPICTL.bit.MASTER_SLAVE = 1;   //配置SPI为主机模式
	SpiaRegs.SPICTL.bit.OVERRUNINTENA = 0;  //失能接收溢出中断

	SpiaRegs.SPIBRR = Baud;       //设置SPI的通信速率(注意：SPI的CLK有两种计算公式)

	SpiaRegs.SPIFFTX.bit.SPIRST = 0;      //恢复SPI FIFO的发送和接收
	SpiaRegs.SPIFFTX.bit.SPIFFENA = 1;    //启用SPI FIFO功能
	SpiaRegs.SPIFFTX.bit.TXFIFO = 1;      //使能发送FIFO
	SpiaRegs.SPIFFTX.bit.TXFFIENA = 0;    //失能发送中断FIFO

	SpiaRegs.SPIFFRX.bit.RXFIFORESET = 1; //是能接收FIFO
	SpiaRegs.SPIFFRX.bit.RXFFIENA = 0;    //失能接收中断FIFO

	SpiaRegs.SPIFFCT.bit.TXDLY = 0;       //无延时发送

	SpiaRegs.SPICCR.bit.SPISWRESET = 1;   //启动SPI
}
int SPI_LoopBack_ReceiveSend_Data(int SendData)
{
	int ReceiveData;
	SpiaRegs.SPITXBUF = SendData;
	while(SpiaRegs.SPIFFRX.bit.RXFFST != 1);
	ReceiveData = SpiaRegs.SPIRXBUF;
	return ReceiveData;
}