第十八章 SPI编程(有误)

18.1 SPI接口简介

​ SPI（Serial Peripheral Interface）接口是全双工的同步串行通讯总线，支持通过多个不同的片选信号来连接多个外设。SPI接口通常由四根线组成，分别是提供时钟的SCLK，提供数据输出的MOSI，提供数据输入的MISO和提供片选信号的CS。同一时刻只能有一个SPI设备处于工作状态。为了适配不同的外设 ，SPI支持通过寄存器来配置片选信号和时钟信号的极性和相位。（imx6ull支持ecspi，即增强配置型spi，这里为了与其他兼容，统一用spi来称呼）。

18.1.1 SPI硬件连接

​ SPI支持slave和master两种模式，作为APU来说，多数情况下是作为master来使用的。在master模式下，通过不同的片选引脚ssn来连接多个不同的设备。下图为MASTER模式下的SPI单线通讯模式框图，只对设备进行写操作。

18.1.2 SPI通讯数据格式

​ 在master模式下，ss、sclk和mosi作为信号输出接口，MISO作为信号输入接口。通过SS片选信号使能外部SPI设备，SCLK同步数据传输。MOSI和MISO信号在SCLK上升沿变化，在下降沿锁存数据。SPI的具体通讯格式如下图所示（默认高位在前，低位在后），输出数据为0xD2，输入数据为0x66。

​ SPI支持不同的SPI时钟和CS片选相位和极性设置，通过设置POL和PHA值的不同来设置相对相位和极性。POL:表示SPICLK的初始电平，0为电平，1为高电平 ；CHA:表示相位，即第一个还是第二个时钟沿采样数据，0为第一个时钟沿，1为第二个时钟沿。具体如下表所示：

​ 实际时钟和相位关系如下图所示，我们常用的是模式0和模式3，因为它们都是在上升沿采样数据，不用去在乎时钟的初始电平是什么，只要在上升沿采集数据就行。极性选什么？格式选什么？通常去参考外接的模块的芯片手册。

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18.2 IMX6ULL的SPI控制器操作与寄存器介绍

18.2.1 SPI控制器介绍

IMX6ULL的SPI控制器ECSPI(Enhanced Configurable Serial Peripheral Interface) 为全双工同步四线串行通讯模块，有4路独立的控制器。主要特性如下：

• 全双工同步串行接口
• 可配置为MASTER或SLAVE模式
• 支持多达四个片选信号来连接不同的外设
• 传输数据长度不限
• 包含一个64X32的接收FIFO和64X32的发送FIFO
• 片选信号和时钟信号的极性及相位可配置
• 支持DMA（Direct Memory Acess）
• 最大运行频率依赖于参考时钟频率