SPI读写总结

SPI协议是主从模式：从机不主动发起访问，总是被动执行操作。
CSN：片选信号。
SCK：时钟信号。
MOSI:master output slave input,即主机输出从机输入。可以理解主机写从设备。
MISO:master input slave output,即主机输入从机输出。可以理解主机读从设备。

SPI全称:Serial Peripheral interface,即串行外围设备接口。SPI协议自然是串行地传输数据，每次
按 1 bit读写设备，而不是像并行每次1byte(8bit)传输。

nRF24L01支持标准SPI四线接口。以nRF24L01芯片的PDF为例说明SPI的基本读写。


如图示为SPI读时序和写时序。按照读写时序输出字节（MOSI）就会从MSB 循环输出,同将输入字节（MISO）从LSB 循环移入，每次移动一位。

显然对于nRF24L01来说上升沿输入，下降沿输出。也即是说：MCU在时钟信号的上升沿时写(write),下降沿时读(read).

单字节读时序：

/*
** 函数名  : SPI_Read_OneByte
** 返回值  : temp--SPI读取的一字节数据
** 参  数    : None
** 描  述    : 下降沿读数据，每次读取 1 bit
*/
uint8 SPI_Read_OneByte(void)
{
  uint8 i;
  uint8 temp = 0;

  for(i=0;i<8;i++)
  {
   temp <<= 1;             //读取MISO 8次输入的值，存入temp。之所以不放在“SCK = 0”语句之后的位置是因为：
                     //读取最后1byte的最后一位(即LSB)之后，不能再左移了
   SCK = 1;
   if(MISO)                  //读取最高位，保存至最末尾，通过左移位完成读整个字节
     temp |= 0x01;
    else
     temp &= ~0x01;
   SCK = 0;          //下降沿来了(SCK从1-->0)，MISO上的数据将发生改变，稳定后读取存入temp
  }

  return temp;
}

单字节写时序：

/*
** 函数名  : SPI_Write_OneByte
** 返回值  : None
** 参  数    : u8_writedata--SPI写入的一字节数据
** 描  述    : 上升沿写数据，每次写入 1 bit
*/
void SPI_Write_OneByte(uint8 u8_writedata)
{
  uint8 i;

  for(i=0;i<8;i++)
  {
    if(u8_writedata & 0x80)       //判断最高位，总是发送最高位
     MOSI_ON;                                  //MOSI输出1，数据总线准备数据1
    else
     MOSI_OFF;                                 //MOSI输出0，数据总线准备数据0

    SCK = 1;                     //上升沿来了(SCK从0-->1)，数据总线上的数据写入到器件
    u8_writedata <<= 1;               //左移抛弃已经输出的最高位
    SCK = 0;                                     //拉低SCK信号，初始化为0
  }
}

在此基础可以写出nRF24L01寄存器的读写函数。
nRF24L01寄存器写入函数：

/*
** 函数名: nRF24L01_WriteReg
** 返回值: None
** 参 数 : (1)uint8  addr--寄存器地址
**                 (2)uint8  value--写入值
** 说 明 : nRF24L01寄存器写函数
*/
void  nRF24L01_WriteReg(uint8  addr, uint8 value)
{
    CSN_OFF();                                //CS片选拉低
    SPI_Write_OneByte(addr|WR);       //SPI写地址命令
    SPI_Write_OneByte(value);          //SPI写数据
    CSN_ON();                                  //CS片选拉高
}

nRF24L01读寄存器函数：

/*
** 函数名: nRF24L01_ReadReg
** 返回值: value--读取寄存器值
** 参 数 : addr--寄存器地址
** 说 明 : nRF24L01寄存器读函数
*/
uint8  nRF24L01_ReadReg(uint8  addr)
{
    uint8 value;
    CSN_OFF();                                                  //CS片选拉低
    SPI_Write_OneByte(addr|RR);        //SPI写地址命令
    value = SPI_Read_OneByte();  //SPI读数据
    CSN_ON();                                           //CS片选拉高
    return value;
}

注：可以整合读写程序如下：

/*
** 函数名 : SPI_WriteAndRead_OneByte
** 返回值 : u8_readdata--SPI读取的一字节数据
** 参  数 : u8_writedata--SPI写入的一字节数据
** 描  述 : 上升沿写，下降沿读
*/
uint8 SPI_WriteAndRead_OneByte(uint8 u8_writedata)
{
  uint8 i;
  uint8 u8_readdata = 0x00;

  for(i=0;i<8;i++)
  {
    u8_readdata <<= 1;                //读取MISO 8次输入的值，存入u8_readdata。

    if(u8_writedata & 0x80)      //判断最高位，总是写最高位（输出最高位）
      MOSI_ON;                                //MOSI输出1，数据总线准备数据1
    else
      MOSI_OFF;                               //MOSI输出0，数据总线准备数据0
    u8_writedata <<= 1;             //左移抛弃已经输出的最高位

    SCK = 1;                                   //上升沿来了(SCK从0-->1)，数据总线上的数据写入器件
    if(MISO)                                    //读取最高位，保存至最末尾，通过左移位完成读整个字节
      u8_readdata |= 0x01;
    else
      u8_readdata &= ~0x01;

    SCK = 0;                //下降沿来了(SCK从1-->0)，MISO上将产生新的数据，读取存入u8——readdata
   }
  return u8_readdata;
}

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