SPI — Serial Peripheral Interface

Læringsmål

Forklar full-dupleks skifting, klokke, chip select og CPOL/CPHA, og implementer samme blokkerende byteoverføring i AVR Assembly og C.

Forutsetninger

Du bør forstå GPIO-retning, polling og periferiregistre.

SPI er en synkron seriebuss. ATmega1284P har MOSI, MISO, SCK og SS og kan brukes som kontroller eller periferienhet.

Første konfigurasjon

De parallelle eksemplene konfigurerer SPI som kontroller, mode 0, MSB først og klokke F_CPU/16. SS settes som utgang slik at AVR-en forblir i controller-modus. MOSI og SCK er utganger, mens MISO er inngang.

En overføring starter ved å skrive en byte til SPDR. Maskinvaren skifter samtidig én bit inn og én bit ut for hver SCK-kant. SPIF i SPSR markerer ferdig overføring; SPDR inneholder deretter mottatt byte.

Under panseret

Sammenlign C- og Assembly-versjonene og finn operasjonene som konfigurerer DDR, SPCR og eventuelt SPSR. Følg deretter én byte fra skriving til SPDR, via venting på SPIF, til lesing av mottatt data.

Prøv selv

Bygg begge implementasjonene og spor en blokkerende byteoverføring. Endre deretter klokkeinnstillingen og identifiser hvilke registerbiter som endres.

Forventet resultat

Du kan forklare hvorfor én SPI-overføring både sender og mottar data og identifisere registrene som styrer og rapporterer overføringen.

Kvalifikasjon

Q0 bygger og disassemblerer begge implementasjonene. Q1 verifiserer modellert SPI-registerkonfigurasjon i simavr. Q2 verifiserer virkelige pinner, spenningsnivåer, klokkesignal og kommunikasjon med en ekstern SPI-enhet.

Sjekk forståelsen

1. Hvorfor kalles SPI full-dupleks?
2. Hva gjør chip select?
3. Hva angir CPOL og CPHA?
4. Hvorfor kan simulatoren ikke kvalifisere den elektriske SCK-bølgeformen?

Neste

Fortsett til TWI / I2C.