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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