Интерфейс SPI в ардуино

Содержание

Общее описание интерфейса SPI в ардуино

SPI – Serial Peripheral Interface в переводе «Последовательный периферийный интерфейс». SPI является протоколом передачи данных синхронного типа. Для передачи данных посредством SPI необходимо, чтобы одно устройство было мастером (Master), а другое слэйвом (Slave). Передача данных между устройствами по SPI производится по четырем или по трем проводам.

MOSI (Master Out Slave In). Провод, для отправки данных от мастера к слэйву.
MISO (Master In Slave Out). Провод, для отправки данных от слэйва к мастеру.
SCLK (Serial Clock). Импульсы синхронизации между мастером и слэйвом. Генерирует мастер;
SS (Slave Select). Выбор Slave устройства. Устройство выбирается установкой на линии логического 0.

Для SPI в ардуино предусмотрено 4 режима передачи данных.

Режим SPI_MODE0

Бит CPOL — 0, CPHA — 0.

Режим SPI_MODE1

Бит CPOL — 0, CPHA — 1.

Режим SPI_MODE2

Бит CPOL — 1, CPHA — 0.

Режим SPI_MODE3

Бит CPOL — 1, CPHA — 1.

Обратите внимание на рисунках сверху на линию Sample. Пики показывают в какой момент можно считывать данные.

К одному мастеру, по SPI, может быть подключено несколько устройств Slave. Подключение устройств может быть реализовано в двух вариантах: каскадном и независимом варианте. Примеры приведены на картинке ниже.

Подключения устройств по SPI — Рисунок 5. Примеры подключения устройств по SPI

Использование и подключение интерфейса SPI в ардуино

В каждой плате ардуино переферийное устройство SPI выведено на отдельные ножки.

Рисунок 6. Контакты интерфейса SPI на платах ардуино

Библиотека для работы с SPI в Arduino IDE

Управление устройствами через протокол SPI в ардуино производится с помощь функций стандартной библиотеки SPI.h.

Подключив библиотеку через директиву #include <SPI.h> , необходимо настроить SPI функцией

SPI.beginTransaction(SPISettings(10000000, MSBFIRST, SPI_MODE0));

Первым параметром идет скорость передачи, второй параметр — порядок следования бит (старший бит первый MSBFIRST или младший бит первый LSBFIRST). Третий параметр определяет режим работы SPI.

Для передачи и чтения данных предназначена функция SPI.transfer(val). Функция возвращает прочитанный байт. Если необходимо только считать данные без передачи, параметр Val прировняйте 0.

SPI.transfer(0);

Алгоритм работы с SPI ардуино

Подключить библиотеку SPI.h;
Провести инициализацию SPI. Выбрать нужную скорость передачи, установить порядок следования бит и режим работы.
Установить линии SS в 0.
Произвести запись/чтение байта. Или массива байтов. Чтение должно быть непрерывным.
Установить линию SS в 1.

Интерфейс SPI в ардуино