单片微型计算机原理及接口技术-22-串行通信-SPI-6

单片微型计算机原理及接口技术（22）1/20内容提纲二STC8H8K64U单片机SPI接口的应用举例一STC8H8K64U单片机SPI接口的寄存器2/20STC8H8K64U单片机SPI接口的寄存器一3/20与SPI接口有关的特殊功能寄存器如表8-9所示。寄存器地址b7b6b5b4b3b2b1b0复位值SPICTLCEHSSIGSPENDORDMSTRCPOLCPHASPR1SPR000000100BSPSTATCDHSPIFWCOL------00xxxxxxBSPDATCFH

00000000B4/20（1）SPI控制寄存器（SPCTL）

寄存器地址b7b6b5b4b3b2b1b0复位值SPICTLCEHSSIGSPENDORDMSTRCPOLCPHASPR1SPR000000100B5/205）位3：CPOL，SPI时钟极性选择位。0：SPI空闲时SCK=0（低电平），SCK的前时钟沿为上升沿而后沿为下降沿；1：SPI空闲时SCK=1（高电平），SCK的前时钟沿为下降沿而后沿为上升沿。6）位2：CPHA，SPI时钟相位选择控制位。0：数据SS管脚为低电平驱动第一位数据并在SCLK的后时钟沿改变数据，前时钟沿采样数据（必须SSIG＝0）；1：数据在SCLK的前时钟沿驱动，后时钟沿采样。7）位1：SPR1，与SPR0联合构成SPI时钟速率选择控制位。8）位0：SPR0，与SPR1联合构成SPI时钟速率选择控制位。SPI时钟选择见表8-10。SPR1SPR0时钟（SCLK）00SYSclk/401SYSclk/810SYSclk/1611SYSclk/32表8-10

SPI时钟频率的选择其中，SYSclk是系统时钟频率。6/20（2）SPI状态寄存器（SPSTAT）

（3）SPI数据寄存器（SPDAT）地址b7b6b5b4b3b2b1b0复位值CFHMSB

LSB00H7/20STC8H8K64U单片机SPI接口的应用举例二8/20

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【例8-5】利用STC8H8K64U单片机对W25X40CL进行读写操作。大容量的串行Flash存储器在实际工程中得到了应用，可用来保存生产数据、语音数据、汉字字库等。W25X40CL是一款容量为4Mbit高速存储器，工作电压2.3V~3.6V。图8-30W25X40CL的引脚分布图图8-31W25X40CL内部结构框图W25X40CL的详细介绍请参见教材内容。10/20STC8H8K64U单片机连接W25X40CL的电路图如图8-32所示。图8-32STC8H8K64U单片机连接W25X40CL的电路图11/20

部分代码：/*************串行FLASH引脚声明**************/sbitSF_CS=P2^2;//PIN1sbitSF_SO=P2^4;//PIN2sbitSF_SI=P2^3;//PIN5sbitSF_SCK=P2^5;//PIN6//SPI相关函数

voidSPI_init(void){SPCTL=0xd2;//11010010//忽略SS引脚功能，使用MSTR确定器件是主机还是从机//使能SPI功能；先传输数据高位（MSB）；设置主机模式//SCLK空闲时为低电平，前沿为上升沿，后沿为下降沿//SS管脚为低电平驱动第一位数据并在SCLK的后沿改变数据//SPI时钟频率选择,16分频P_SW1=(P_SW1&0xf3)|0x04;//SPI口切换到：P2.2P2.3P2.4P2.5SF_SCK=0; //设置时钟的初始电平为低SF_SI=1;SPSTAT=SPIF+WCOL;//清0SPIF和WCOL标志}

12/20voidSPI_WriteByte(u8out)//SPI写一个字节{SPDAT=out;while((SPSTAT&SPIF)==0);SPSTAT=SPIF+WCOL;//清0SPIF和WCOL标志}u8SPI_ReadByte(void)//SPI读一个字节{SPDAT=0xff;while((SPSTAT&SPIF)==0);SPSTAT=SPIF+WCOL;//清0SPIF和WCOL标志return(SPDAT);}13/20//FLASH相关宏定义

#defineSFC_WREN0x06//串行Flash命令集（具体说明请参见数据手册）#defineSFC_RDSR0x05#defineSFC_READ0x03#defineSFC_RDID0xAB#defineSFC_PAGEPROG0x02#defineSFC_SECTORER0x20//W25Xxx扇区擦除指令#defineSFC_CHIPER0xC7#defineSPI_CS_High()SF_CS=1//setCEhigh#defineSPI_CS_Low()SF_CS=0//clearCElow//FLASH相关函数

u8FlashCheckID(void)//检测器件ID{u8id;

SPI_CS_Low();SPI_WriteByte(SFC_RDID);//发送读取ID命令SPI_WriteByte(0x00);//空读3个字节SPI_WriteByte(0x00);SPI_WriteByte(0x00);id=SPI_ReadByte();//读取设备IDSPI_CS_High();return(id);}14/20u8CheckFlashBusy(void)//检测Flash的忙状态：1-忙；0-空闲{u8dat;

SPI_CS_Low();SPI_WriteByte(SFC_RDSR);//发送读取状态命令dat=SPI_ReadByte();//读取状态SPI_CS_High();return(dat);//状态值的Bit0即为忙标志}voidFlashWriteEnable(void)//使能Flash写{while(CheckFlashBusy()>0);//Flash忙检测SPI_CS_Low();SPI_WriteByte(SFC_WREN);//发送写使能命令SPI_CS_High();}15/20voidFlashSectorErase(u32addr)//擦除扇区,一个扇区4KB{FlashWriteEnable();//使能Flash写命令

SPI_CS_Low();SPI_WriteByte(SFC_SECTORER);//发送扇区擦除命令

SPI_WriteByte(((u8*)&addr)[1]); //设置起始地址

SPI_WriteByte(((u8*)&addr)[2]);SPI_WriteByte(((u8*)&addr)[3]);SPI_CS_High();}voidSPI_Read_Nbytes(u32addr,u8*buffer,u16size)//从Flash中读取数据函数

{if(size==0)return;while(CheckFlashBusy()>0);//Flash忙检测

SPI_CS_Low();//选中器件

SPI_WriteByte(SFC_READ);//发出读命令

SPI_WriteByte(((u8*)&addr)[1]);//设置起始地址

SPI_WriteByte(((u8*)&addr)[2]);SPI_WriteByte(((u8*)&addr)[3]);do{*buffer=SPI_ReadByte();//读取一个字节并保存到缓冲区中

buffer++;}while(--size);//循环读所需的字节数

SPI_CS_High();//取消器件选中}16/20//读出n个字节,跟指定的数据进行比较,错误返回1,正确返回0u8SPI_Read_Compare(u32addr,u8*buffer,u16size){u8j;if(size==0)return2;while(CheckFlashBusy()>0);//Flash忙检测

j=0;SPI_CS_Low();//enabledeviceSPI_WriteByte(SFC_READ);//readcommandSPI_WriteByte(((u8*)&addr)[1]);//设置起始地址

SPI_WriteByte(((u8*)&addr)[2]);SPI_WriteByte(((u8*)&addr)[3]);do{if(*buffer!=SPI_ReadByte())//receivebyteandstoreatbuffer{j=1;break;}buffer++;}while(--size);//readuntilno_bytesisreachedSPI_CS_High();//disabledevicereturnj;}17/20//写数据到Flash中的函数voidSPI_Write_Nbytes(u32addr,u8*buffer,u8size){if(size==0)return;while(CheckFlashBusy()>0);//Flash忙检测

FlashWriteEnable();//使能Flash写命令

SPI_CS_Low();//enabledeviceSPI_WriteByte(SFC_PAGEPROG);//发送页编程命令

SPI_WriteByte(((u8*)&addr)[1]);//设置起始地址

SPI_WriteByte(((u8*)&addr)[2]);SPI_WriteByte(((u8*)&addr)[3]);