SPI通信详解：原理、应用与NuMicroCortex-M0支持

"该资料详细介绍了SPI（Serial Peripheral Interface）通信协议的基础知识，包括其工作原理、特性、应用以及在NuMicro Cortex-M0微控制器中的实现。" SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行通信接口，广泛应用于嵌入式系统和微控制器之间进行数据传输。SPI通信协议通常涉及四个主要信号线：SCK（Serial Clock，串行时钟）、MISO（Master In, Slave Out，主设备输入，从设备输出）、MOSI（Master Out, Slave In，主设备输出，从设备输入）和SS（Slave Select，从设备选择）。SPI支持全双工通信，允许数据同时在主设备和从设备间双向传输。 NuMicro Cortex-M0微控制器提供了四组SPI控制器，支持主/从两种操作模式。在主模式下，它能以高达20Mbps@5V（16Mbps@3.3V）的速度运行，而从模式则限制在10Mbps，且不超过系统时钟HCLK的1/5。SPI控制器支持1通道或2通道的数据输入/输出，每笔传输的长度可配置，最大可达32比特。此外，SPI还支持突发操作模式，一次可以发送或接收最多2个word的数据。 SPI的工作模式可以通过SPI_CNTRL[18]比特来设置，SLAVE=1时为从模式，SLAVE=0时为主模式。在主模式下，SPISSx0和SPISSx1作为输出，用作从设备的选择；而在从模式下，SPISSx0作为输入，用于接收主设备的片选信号。片选信号的激活状态可以通过SPI_SSR[2]的SS_LVL比特设定，可以选择低电平或高电平激活，并支持边沿触发模式。 SPI的自动从设备选择功能（ASS）使得在主模式下，当GO_BUSY比特被设定时，从设备片选信号自动有效，数据传输完成后自动取消。若ASS比特为0，则需通过SPI_SSR[1:0]寄存器手动管理片选信号。 SPI的串行时钟由主设备产生，在主模式下，可以通过SPI_DIVIDER[15:0]寄存器设定SPICLK的输出频率。而在从模式下，SPICLK由外部主设备驱动。 SPI协议的应用非常广泛，如传感器、显示设备、存储器等外围设备的连接。由于其简单、高效的特点，SPI在各种嵌入式系统设计中扮演着重要角色。学习和理解SPI的基本原理和操作模式对于嵌入式开发人员来说至关重要，特别是对于初学者，能够帮助他们快速掌握这种常见的通信接口。