DSPF28335---SPI模块

DSPF28335--串行外设接口（SPI模块）

问题1:什么是串行外设接口（SPI）？

答：SPI（Serial Peripheral Interface）接口是高速同步串行I/O接口。

问题2:串行通信接口(SCI)和串行外设接口（SPI）主要区别？

答：（1）SPI采用同步通讯方式，除了发送和接受两根线之外，还需要一根同步时钟线；SCI采用异步通信方式，只需要发送和接收两根线，通讯双方微处理器使用各自的时钟。

（2）SPI适用于板上短距离高速通讯；SCI适用于对另外的外设长距离的低速率通讯，在默认状态下，其最高通讯速率只相当于SPI通讯速率的1/4。

（3）SPI的时钟可反映在外在的同步时钟线上；SCI的时钟时隐藏的。

问题3:TMS320F28335有几个SPI接口模块？

答：有一个专门的SPI模块， 另外两个McBSP也可以配置为SPI接口。

问题4:F28335SPI接口由几组寄存器控制？

答：12组，位于控制寄存器帧0x7040h开始的位置。

问题5:SPI FIFO模式下如何对传输和接收16级FIFO进行操作？

直接对SPITXBUF寄存器进行赋值以传输数据。例如：SpiaRegs.SPITXBUF=sdata[i]，此操作可理解为：首先使TXFIFO头指针加1，然后把值写入TXFIFO头指针指向的位置。如果当前没有一个激活的传输过程时，对SPITXBUF的写入会激活一个传输过程。直接读取SPIRXBUF寄存器的值以接收数据。例如：rdata[i]=SpiaRegs.SPIRXBUF，此操作可理解为：首先从RXFIFO头指针处读取1个字符， 然后使RXFIFO头指针减1。

问题6:SPI FIFO模式下传输和接收中断何时产生？

答：是在数据传输或接收结束后，再判断传输和接收FIFO队列中有多少数据（SPIFFTX.TXFFST（4-0）和SPIFFRX.RXFFST（4-0）的值）。对于传输FIFO如果FIFO中数据小于等于TXFFIL（4-0）（此寄存器指定临界值）指定的值时会触发中断，在中断处理过程中继续传输数据。对于接收FIFO如果FIFO中的值大于等于RXFFIL(4-0)(此寄存器指定能够容忍的最大值)中指定的值时触发中断，在中断处理过程中继续接收数据。故FIFO模式下中断触发条件除了标准SPI模式下的数据传输接收完毕的条件外还要满足FIFO中的数据小于等于TXFFIL或大于等于RXFFIL设定值的条件，在两个条件都满足的情况下才会触发中断。

FIFO选项	SPI中断源	中断标志位	中断使能位	SPIFFENA值	中断线
SPI不使用FIFO	接收溢出	RECEIVER OVERRUN FLAG	OVERRUN INT ENA	0	SPIRXINT
	数据接收	SPI INT FLAG	SPIINTENA	0	SPIRXINT
	数据发送（发送空）	SPI INT FLAG	SPIINTENA	0	SPIRXINT
SPI使用FIFO	FIFO接收	RXFFINT Flag	RXFFIENA	1	SPIRXINT
	数据发送(发送空)	TXFFINT Flag	TXFFIENA	1	SPITXINT

 问题7:如果只接收数据不发送数据如何激活接收过程？

答：SPI的的接收过程必须依赖传输过程，故即使值接收数据也必须对SPITXBUF写入以激活一个传输过程来接收数据。

SPI配置控制寄存器（SPICCR）

位	名称	位域描述
7	SPI SW RESET	SPI软件复位位： 作用：当用户改变配置时，用户要清零该位，并在配置完成后置位该位。 0：将SPI操作标志初始化为复位条件； 1：SPI准备发送和接受下一个字符。
6	CLOCK POLARITY	移位时钟极性位： 作用：系统提供4种不同的时钟方案，通常推荐第一种（系统默认的时钟方案），极性和延时全部为0. 0：数据在上升沿输出，下降沿输入； 1：数据在下降沿输出，上升沿输入。
5	保留
4	SPILBK	SPI回路返回位： 作用：回路返回模式允许模块在器件的器件测试时验证，该模式只在SPI配置为主控制模式才有效。 0：禁止； 1：使能。
3-0	SPI CHAR	字符长度控制位： 作用：这四位决定了一个移位序列中单个字符被移入或移除的位数（1-16）。

 

 

SPI工作控制寄存器（SPICTL）

 

SPI操作控制寄存器SPICTL控制这数据发送，SPI产生中断的能力，SPICLK相位和SPI的工作方式（主控制器模式或从控制器模式）。

位	名称	位域描述
7-5	保留
4	OVERRUN INT ENA	溢出中断使能位： 作用：接收器溢出标志位（SPISTS.7）由硬件置位时，该位将产生一个中断。接收溢出中断标志位（SPISTS.7）和SPI中断标志位（SPISTS.6）公用一个中断向量。 0：禁止接收器溢出中断标志位（SPISTS.7）中断； 1：禁止接收器溢出中断标志位（SPISTS.7）中断。
3	CLOCK HPASE	SPI时钟相位选择位： 0：无延迟； 1：SPICLK信号延迟半个周期。
2	MASTER/SLAVE	SPI通讯模式选择位： 0：SPI配置为从机模式； 1：SPI配置为主机模式；
1	TALK	主机/从机发送使能位： 作用：无论主机模式还是从机模式，要是SPI正常工作必须使能发送。 0：禁止发送； 1：使能发送。
0	SPI INT ENA	SPI中断使能位： 0：禁止SPI发送和接收中断； 1：使能SPI发送和接收中断。

 

 

SPI状态寄存器（SPISTS）

 

位	名称	位域描述
7	RECEIVER OVERRUN FLAG	SPI接收器溢出中断标志位： 0：无效； 1：清除该位。
6	SPI INT FLAG	SPI中断标志位： 作用：SPI硬件置位该位来表示已经完整的接收或者发送字符的最后一位，准备好后续服务。该位置位的同时接收到的字符放在接收缓冲寄存器。如果SPI INT ENA被置位，该位将引起一个中断。
5	TX BUF FULL FLAG	SPI发送缓冲满标志位： 当一个字符写入SPI发送缓冲寄存器SPITXBUF时该位被置1。当上一个字节被全部移出，当前字节自动加载入SPIDAT寄存器时该位被清除。
4-0	保留

 

 

SPI波特率控制寄存器(SPIBRR)

 

SPI仿真缓冲器寄存器（SPIRXEMU)

 

位	名称	位域描述
15-0	EPIRXEMU	SPI仿真缓冲器寄存器: 作用：SPIRXEUM寄存器和SPIRXBUF寄存器的功能几乎相同，唯一的区别就是读取SPIRXEUM寄存器不会清除SPI的中断标志位（SPISTS.6）.其实SPIRXEUM不是一个真实的寄存器而是一个虚拟地址，从该寄存器可以读取SPIRXBUF的内容而不清除中断标志位。

 

 

SPI串行接收缓冲器寄存器（SPIRXBUF)

 

位	名称	位域描述
15-0	EPIRXBUF	SPI串行接收缓冲器寄存器: 作用：一旦SPIDAT寄存器接收到完整的字符，字符就会被移入SPIRXBUF寄存器。在SPIRXBUF寄存器的字符可被读取。同时SPI中断标志位（SPISTS.6）被置位。由于数据首先被移位到SPI最高有效位，所以数据在该寄存器中采用右对齐方式存储。接收时，必须屏蔽无用的高位。

 

SPI串行接发送冲器寄存器（SPITXBUF)

 

位	名称	位域描述
15-0	EPITRXBUF	SPI串行发送缓冲器寄存器: 作用：当前发送的字符已经发送完成后，如果TX BUF FULL标志位被置位，那么寄存器的内容将会自动载入SPIDAT寄存器，于此同时TX BUF FULL标志位将被清除。数据写EPITRXBUF寄存器入必须采用左对齐的方式。

 

SPI串行数据寄存器（SPIDAT）

位	名称	位域描述
15-0	SPIDAT	串行数据： 作用：SPIDAT实质是一个16位的循环左移位寄存器，主机发送的数据逐次的从左边最高位（MSB）移出，从右边最低位（LSB）移入，移出的数据左对齐读数，而移入的数据右对齐度数。

 

 

SPI FIFO 发送，接收和控制寄存器

 

（1）SPI FIFO 发送寄存器（SPIFFTX）

 

位	名称	位域描述
15	SPIRST	SPI FIFO复位位： 0：复位FIFO发送和接受通道，SPI FIFO寄存器的配置保持不变； 1：SPI FIFO重新开始发送和接受。
14	SPIFFENA	SPI FIFO模块使能位： 0：禁止FIFO增强模块； 1：使能FIFO增强模块。
13	TXFIFO RESET	发送FIFO复位位： 0：复位FIFO指针为0，且一直处于复位； 1：再次使能发送FIFO工作。
12-8	TXFFST(4-0)	发送FIFO状态位：（只读：中断检测位） 作用:发送FIFO中字符个数:用于检测发送FIFO是否有字符。
7	TXFFINT Flag	发送FIFO中断标志位：（只读） 0：没有中断发生； 1：有中断发生。
6	TXFFINT CLR	发送FIFO中断清除位： 0：无效； 1：写1清除该位。
5	TXFFINNA	发送FIFO中断使能位： 0：禁止； 1：使能。
4-0	TXFFIL(4-0)	发送FIFO中断级位： 作用：指定临界值。当发送FIFO状态位和发送FIFO中断级位匹配（小于等于）时，发送FIFO将产生中断，推荐默认值位0x0000.

 

（2）SPI FIFO 接收寄存器（SPIFFRX）

 

位	名称	位域描述
15	RXFFOVF Flag	接收FIFO溢出标志位： 作用：其实接收FIFO溢出中断和接收FIFO中断标差不多，说白了：接收FIFO溢出中断是接收FIFO中的断级设置为0x1111接收FIFO中断。 0：接收FIFO没有溢出； 1：接收 FIFO已经溢出。
14	RXFFOVF CLR	接收FIFO溢出中断清除位 0：无影响； 1：写1清除RXFFOVF 标志位。
13	RXFIFO RESET	接收FIFO复位位： 0：复位FIFO指针为0，且一直处于复位； 1：再次使能接收FIFO工作。
12-8	RXFFST(4-0)	接收FIFO状态位：（只读：中断检测位） 作用:接收FIFO中字符个数:用于检测接收FIFO是否有字符。
7	RXFFINT Flag	接收FIFO中断标志位：（只读） 0：没有中断发生； 1：有中断发生。
6	RXFFINT CLR	接收FIFO中断清除位： 0：无效； 1：写1清除该位。
5	RXFFINNA	接收FIFO中断使能位： 0：禁止； 1：使能。
4-0	RXFFIL(4-0)	接收FIFO中断级位： 作用：指定临界值。当接收FIFO状态位和接收FIFO中断级位匹配（大于等于）时，接收FIFO将产生中断，推荐默认值位0x1111..这样可以避免复位后的重复中断，因此接收FIFO大多数时间位空。

 

（3）SPI FIFO 控制寄存器（SPIFFCT）

 

 

位	名称	位域描述
15-8	保留
7-0	FFTXDLY	FIFO发送延时位： 一般不延时

 

 

SPI优先级控制寄存器（SPIPRI）

 

位	名称	位域描述
7-6	保留
5-4	SPI SUS POFT SPI SUS FREE	仿真挂起位： 仿真模式位： 作用：这为决定了当一个仿真挂起事件发生（例如：调试程序时遇到一个断点）SPI模块的操作。 00：挂起时立即停止； 10：完成当前的接收/发送序列后停止 x1：自由运行。无视挂起，继续SPI操作。（推荐）
3-0	保留

 

 

【例1】该程序为SPI典型例子例程，采用内部循环的自测模式，自发自接受，并检查错误率。在程序中没有使用中断。首先发送一个数据流，然后接收一个数据流，并检查错误率上述操作不断循环进行。

#include "DSP28x_Project.h"     // Device Headerfile and Examples Include File

 

//函数声明

void delay_loop(void);//简单延时函数

void spi_xmit(Uint16 a); //SPI发送一个字符

void spi_fifo_init(void);// SPI FIFO 初始化

void spi_init(void);// SPI 初始化

void error(void);//出错处理函数，一旦数据传输有错误终止仿真

 

void main(void)

{

   Uint16 sdata;  // 发送数据

   Uint16 rdata;  // 接收数据

  

// Step 1. 初始化系统控制

   InitSysCtrl();

 

// Step 2. 初始化SPI GPIO:

// This function is found in DSP2833x_Spi.c

   InitSpiaGpio();

 

// Step 3. 清楚中断和中断向量表

   DINT;  //禁止 CPU 中断

 

 

   InitPieCtrl();// 初始化PIE 控制寄存器

 

 

   IER = 0x0000;  // 禁止CPU级中断

 

   IFR = 0x0000;   // 清除CPU interrupt flags:

  

   InitPieVectTable();// 初始化中断向量表

        

// Step 4. 初始化 SPI外设:

   spi_fifo_init();      // 初始化Spi FIFO

   spi_init();               // 初始化SPI

 

// Step 5. 用户代码，设置发送数据的初始值

   sdata = 0x0000;                                                       

   for(;;)

   {   

          spi_xmit(sdata);//发送数据

 

          while(SpiaRegs.SPIFFRX.bit.RXFFST !=1) { } ；         // 等待数据接收，RXFFST为SPIFFRX寄存器的的状态位，表示FIFO接收到的字数。当RXFFST=0时，没有接收到字符，等待；当RXFFST=1时，接收到一个字符，转到下面的程序。

                  

          rdata = SpiaRegs.SPIRXBUF;                   // 检查接收的数据；

               if(rdata != sdata) error();

          sdata++;

   }

}      

 

 

// Step 7. 插入所以的全局中断服务程序（ISR）      

 

void delay_loop()

{

    long      i;

    for (i = 0; i < 1000000; i++) {}

}

 

 

void error(void)

{

    asm("     ESTOP0");                                                  // 测试失败!! 立刻停止!

    for (;;);

}

 

void spi_init()

{   

         SpiaRegs.SPICCR.all =0x000F;              // 对SPI 配置寄存器进行配置； 

         SpiaRegs.SPICTL.all =0x0006;                   // 主控模式, 无时钟延时,

                                                 // 使能发送,  SPI 中断禁止.

         SpiaRegs.SPIBRR =0x007F;                                                                                

    SpiaRegs.SPICCR.all =0x009F; // SPI 准备接收和发送下一个子符，并且使能回送模式 

    SpiaRegs.SPIPRI.bit.FREE = 1;                // 忽略挂起

}

 

void spi_xmit(Uint16 a)

{

SpiaRegs.SPITXBUF=a;

//是一个16位的串行发送缓冲寄存器。用于存储等待发送的一个字符，如果当前发送的字符已经发送完成后，如果TX BUF FULL标志位被置位，那么寄存器的内容将会自动载入SPIDAT寄存器，于此同时TX BUF FULL标志位将被清除。}   

 

void spi_fifo_init()                                                                                       

{

    SpiaRegs.SPIFFTX.all=0xE040;

    SpiaRegs.SPIFFRX.all=0x204f;

    SpiaRegs.SPIFFCT.all=0x0;

} 

 

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// No more.

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