双机通信 通过spi
### 双机通信通过SPI详解 #### SPI简介 SPI(Serial Peripheral Interface)是一种同步串行接口标准,广泛应用于短距离设备间的高速数据交换场景。它允许一个主设备(Master)与一个或多个从设备(Slave)进行全双工通信,即可以同时发送和接收数据。在SPI通信中,通常包括四条信号线:MOSI(Master Out Slave In)、MISO(Master In Slave Out)、SCK(Serial Clock)和SS(Slave Select)。其中,MOSI用于主设备向从设备发送数据,MISO则相反;SCK是时钟信号,由主设备产生;SS用于选择特定的从设备。 #### SPI在单片机中的应用 本篇文章介绍的是如何利用SPI协议实现两片单片机之间的通信,并以此来扩展I/O端口等功能。以下是对代码的关键分析及知识点解释: 1. **头文件包含**: - `<hidef.h>`:定义了一些通用的宏、数据类型等。 - `"derivative.h"`:包含了针对特定单片机(如MC9S12XS128)的特殊定义。 - `<math.h>`:数学函数库,这里并未实际使用。 - `<MC9S12XS128.h>`:针对MC9S12XS128单片机的定义文件。 - `<stdlib.h>`:标准库,提供了如内存管理等功能,但在此代码中未被使用。 2. **初始化SPI**: - `void SPI(void)`:此函数用于配置SPI0模块为SPI模式,设置波特率、工作模式等参数。 - `SPI0CR1 = 0b01001100`:设置SPI模式为0,波特率为fosc/64,SPI使能。 - `DDRM = 0x04`:设置端口M的方向寄存器,此处表示PTM2为输出。 - `PTM_PTM2 = 1`:设置PTM2为高电平。 - `SPI0CR2 = 0x00`:设置SPI0控制寄存器2为默认值。 3. **延时函数`delay()`**: - 通过循环实现延时功能,时间单位通常为毫秒。此处的时间计算方式比较粗略,适用于简单的测试程序。 4. **数据发送函数`DanZiJie()`**: - 该函数用于向SPI发送数据。 - `PTM_PTM3 = 0;`:设置PTM3为低电平,可能作为SS引脚,用于选择从设备。 - `delay(1);`:等待一段时间。 - `SPI0DR = 0x0f;`:向SPI数据寄存器写入数据。 - `while (!SPI0SR_SPTEF);`:等待直到SPI发送完成。 - `delay(3);`:再次等待一段时间。 - `PTM_PTM3 = 1;`:设置PTM3为高电平,释放从设备。 5. **数据接收函数`SPI_SlaveReceive()`**: - 此函数用于从SPI接收数据。 - `while (!(SPI0SR_SPIF));`:等待SPI帧完成标志位变为有效。 - `return SPI0DR;`:返回接收到的数据。 6. **主函数`main()`**: - 初始化GPIO端口方向。 - `MODRR_MODRR4 = 1;`:配置端口D的模式寄存器。 - `SPI();`:调用SPI初始化函数。 - `DDRB = 0xFF;`:设置端口B的所有引脚为输出模式。 - 主循环内: - `while (!(SPI0SR_SPIF));`:等待SPI帧完成标志位变为有效。 - `PORTB = SPI0DR;`:将接收到的数据输出到端口B。 #### 扩展I/O端口 通过SPI实现双机通信,可以有效地扩展单片机的I/O端口资源。例如,可以通过一个SPI接口连接多个带有SPI接口的扩展板,从而大大增加可用的I/O端口数量。这对于复杂系统设计非常有用,特别是当现有的I/O端口不足时。 #### 总结 本文通过具体的代码示例介绍了如何利用SPI协议在两片单片机之间建立通信,并以此来扩展I/O端口等功能。SPI作为一种常用的通信接口,在嵌入式系统设计中发挥着重要作用。理解SPI的工作原理及其配置方法对于嵌入式系统的开发至关重要。