AVR spi讀取多字節(jié)程序.doc

使用的同步串行三線SPI接口，可以方便的連接采用SPI通信協(xié)議的外圍或另一片AVR單片機，實現(xiàn)在短距離內(nèi)的高速同步通信。ATmega128的SPI采用硬件方式實現(xiàn)面向字節(jié)的全雙工3線同步通信，支持主機、從機和2種不同極性的SPI時序，通信速率有7種選擇，主機方式的最高速率為1/2系統(tǒng)時鐘，從機方式最高速率為1/4系統(tǒng)時鐘。ATmega128單片機內(nèi)部的SPI接口也被用于程序存儲器和數(shù)據(jù)E2PROM的編程下載和上傳。但特別需要注意的是，此時SPI的MOSI和MISO接口不再對應PB2、PB3引腳，而是轉(zhuǎn)換到PE0、PE1引腳上(PDI、PDO)，其詳見第二章中關于程序存儲器的串行編程和校驗部分的內(nèi)容。ATmega128的SPI為硬件接口和傳輸完成中斷申請，所以使用SPI傳輸數(shù)據(jù)的有效方法是采用中斷方式+數(shù)據(jù)緩存器的設計方法。在對SPI初始化時，應注意以下幾點：.正確選擇和設置主機或從機，以及工作模式(極性)，數(shù)據(jù)傳輸率;.注意傳送字節(jié)的順序，是低位優(yōu)先(LSB First)還是高位優(yōu)先(MSB Frist);.正確設置MOSI和MISO接口的輸入輸出方向，輸入引腳使用上拉電阻，可以節(jié)省總線上的吊高電阻。下面一段是SPI主機方式連續(xù)發(fā)送(接收)字節(jié)的例程：#Define SIZE 100Unsigned Char SPI_rx_buffSIZE;Unsigned Char SPI_tx_buffSIZE;Unsigned Char Rx_wr_index,Rx_rd_index,Rx_counter,Rx_buffer_overflow;Unsigned Char Tx_wr_index,Tx_rd_index,Tx_counter;#Pragma Interrupt_handler Spi_stc_isr:18Void Spi_stc_isr(Void)SPI_rx_buffRx_wr_index = SPDR; /從ISP口讀出收到的字節(jié)If (+Rx_wr_index = SIZE) Rx_wr_index = 0; /放入接收緩沖區(qū)，并調(diào)整隊列指針I(yè)f (+Rx_counter = SIZE)Rx_counter = 0;Rx_buffer_overflow = 1;If (Tx_counter) /如果發(fā)送緩沖區(qū)中有待發(fā)的數(shù)據(jù)-Tx_counter;SPDR = SPI_tx_buffTx_rd_index; /發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)，并調(diào)整指針I(yè)f (+Tx_rd_index = SIZE) Tx_rd_index = 0;Unsigned Char GetSPIchar(Void)Unsigned Char Data;While (Rx_counter = 0); /無接收數(shù)據(jù)，等待Data = SPI_rx_buffRx_rd_index; /從接收緩沖區(qū)取出一個SPI收到的數(shù)據(jù)If (+Rx_rd_index = SIZE) Rx_rd_index = 0; /調(diào)整指針CLI();-Rx_counter;SEI();Return Data;Void PutSPIchar(Char C)While (Tx_counter = SIZE);/發(fā)送緩沖區(qū)滿，等待CLI();If (Tx_counter | (SPSR & 0x80) = 0)/發(fā)送緩沖區(qū)已中有待發(fā)數(shù)據(jù) /或SPI正在發(fā)送數(shù)據(jù)時SPI_tx_bufferTx_wr_index = C; /將數(shù)據(jù)放入發(fā)送緩沖區(qū)排隊If (+Tx_wr_index = SIZE) Tx_wr_index = 0; /調(diào)整指針+Tx_counter;ElseSPDR = C; /發(fā)送緩沖區(qū)中空且SPI口空閑，直接放入SPDR由SIP口發(fā)送SEI();Void Spi_init(Void)Unsigned Chat Temp;DDRB |= 0x080; /MISO=Input And MOSI,SCK,SS = OutputPORTB |= 0x80; /MISO上拉電阻有效SPCR = 0xD5; /SPI允許，主機模式，MSB，允許SPI中斷，極性方式01，1/16系統(tǒng)時鐘速率SPSR = 0x00;Temp = SPSR;Temp = SPDR; /清空SPI，和中斷標志，使SPI空閑Void Main(Void)Unsigned Char I;CLI(); /關中斷Spi_init(); /初始化SPI接口SEI(); /開中斷While()PutSPIchar(I); /發(fā)送一個字節(jié)I+;GetSPIchar(); /接收一個字節(jié)(第一個字節(jié)為空字節(jié))這個典型的SPI例程比較簡單，主程序中首先對ATmega128的硬件SPI進行初始化。在初始化過程中，將PORTB的MOSI、SCLK和SS引腳作為輸出，同時將MISO作為輸入引腳，并打開上拉電阻。接著對SPI的寄存器進行初始化設置，并空讀一次SPSR、SPDR寄存器(讀SPSR后再對SPDR操作將自動清零SPI中斷標志自動清零)，使ISP空閑等待發(fā)送數(shù)據(jù)。AVR的SPI由一個16位的循環(huán)移位寄存器構成，當數(shù)據(jù)從主機方移出時，從機的數(shù)據(jù)同時也被移入，因此SPI的發(fā)送和接收在一個中斷服務中完成。在SPI中斷服務程序中，先從SPDR中讀一個接收的字節(jié)存入接收數(shù)據(jù)緩沖器中，再從發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器取出一個字節(jié)寫入SPDR中，由ISP發(fā)送到從機。數(shù)據(jù)一旦寫入SPDR，ISP硬件開始發(fā)送數(shù)據(jù)。下一次ISP中斷時，表示發(fā)送完成，并同時收到一個數(shù)據(jù)。類似本章介紹的USART接口的使用，程序中PutSPIchar()和GetSPIchar()為應用程序的底層接口函數(shù)(SPI驅(qū)動程序是SPI中斷服務程序)，同時也使用了兩個數(shù)據(jù)緩沖器，分別構成循環(huán)隊列。這種程序設計的思路，不但程序的結構性完整，同時也適當?shù)慕鉀Q了高速MCU和低速串口之間的矛盾，實現(xiàn)程序中任務的并行運行，提高了MCU的運行效率。本例程是通過SPI批量輸出、輸入數(shù)據(jù)的示例，用戶可以使用一片ATmega128，將其MOSI和MISO兩個引腳連接起來，構成一個ISP接口自發(fā)自收的系統(tǒng)，對程序進行演示驗證。需要注意，實際接收到的字節(jié)為上一次中斷時發(fā)出的數(shù)據(jù)，即第一個收到的字節(jié)是空字節(jié)。讀懂和了解程序的處理思想，讀者可以根據(jù)需要對程序進行改動，適合實際系統(tǒng)的使用。如在實際應用中外接的從機是一片SPI接口的溫度芯片，協(xié)議規(guī)程為：主機先要連續(xù)發(fā)送3個字節(jié)的命令，然后從機才返回一個字節(jié)的