SPI使用
MN316 OpenCPU 模式下的SPI主要功能函数包含SPI开启指定通道、关闭SPI、SPI写数据、SPI读数据。本文从使用流程、SPI模式介绍、Demo使用方法和注意事项四个方面介绍如何实现MN316 OpenCPU模组的SPI使用。
一、SPI使用流程解析
图1为MN316 OpenCPU SPI功能使用的常见流程介绍。
图1 SPI使用流程
SPI使用流程可结合MN316_OpenCPU(R14)_Standard_X.X.X.XXXXXX_release\examples\spi cm_demo_spi.c中的demo示例程序加深理解。
SPI功能包含的全部函数接口详细定义可在include\cmiot\cm_spi.h中查看。
二、SPI模式介绍
SPI工作模式一共四种，由时钟极性CPOL（Clock Polarity）和时钟相位CPHA（Clock Phase）决定。CPOL表示SPI空闲时时钟信号的电平，0表示低电平，1表示高电平；CPHA表示SPI在时钟的第几个边沿采样，0表示第一个边沿开始采样，1表示第二个边沿开始采样。
下面对SPI的4种工作模式做简单介绍，一般模式0和模式3使用的情况最多。
2.1 模式0
图2 任务模式0时序图
CPOL = 0：空闲时是低电平，第1个跳变沿是上升沿，第2个跳变沿是下降沿；
CPHA = 0：数据在第1个跳变沿（上升沿）采样。
2.2 模式1
图3 模式1时序图
CPOL = 0：空闲时是低电平，第1个跳变沿是上升沿，第2个跳变沿是下降沿；
CPHA = 1：数据在第2个跳变沿（下降沿）采样。
2.3 模式2
图4 模式2时序图
CPOL = 1：空闲时是高电平，第1个跳变沿是下降沿，第2个跳变沿是上升沿。
CPHA = 0：数据在第1个跳变沿（下降沿）采样。
2.4 模式3
图5 模式3时序图
CPOL = 1：空闲时是高电平，第1个跳变沿是下降沿，第2个跳变沿是上升沿；
CPHA = 1：数据在第2个跳变沿（上升沿）采样。
2.5 SPI使用说明
引脚说明：
使用说明：目前MN316 仅支持1路SPI接口，且暂只能作为SPI主设备，SDK提供SPI初始化、读、写、写后读、去初始化等接口。具体的使用流程如下：
（1）SPI初始化：cm_spi_open，可设置SPI工作模式，通信数据位，NSS模式，时钟频率；
（2）SPI读写：cm_spi_read/cm_spi_write/cm_spi_write_then_read，读/写/写后后，使用过程中cm_spi_read基本不会用到，因为SPI基本是先写入参数后才能读到数据；
（3）SPI去初始化，关闭SPI：cm_spi_close，关闭SPI。
三、SPI Demo说明
Demo中使用flash作为从设备与模组通信。
3.1 初始化SPI：模式0，数据位8位，NNS软件模式，时钟频率设置为2.448MHz
图6 初始化SPI
3.2 读取Flash ID：读取从设备的ID，一般用于测试SPI通信是否正常
图7 读取Flash ID
3.3 向Flash里写入数据
（1）封装flash写函数，可任意地址读写，内部执行擦除，且保存flash非操作地址的数据：先计算写入的起始地址和结束地址分别所在的页ID，然后挨个页先读出所在页的数据放在缓冲中，然后将需要写入的数据写入缓冲中，使用擦除接口擦除本页的数据，等待擦除完成后，最后使用页写入接口将缓冲区的数据写入；
（2）封装擦除接口：使能flash写操作，然后写入擦除命令和擦除地址；
（3）页写入：使能flash写操作后，使用spi写接口写入数据，注意数据前4个字节为命令和地址，后跟数据，即最终写入的数据长度实际为数据长度加4；
（4）使用封装的写函数写入“Hello world”数据返回。
图8 向Flash里写入数据
3.4 从Flash中读出数据
（1）封装flash读接口：先写入命令和地址，然后读数据；
（2）使用flash读接口读出上一步中写入的数据。
图9 从Flash中读出数据
3.5 关闭SPI接口
图10 关闭SPI接口
3.6 测试结果
（1）烧录demo程序，配合开发板通过串口助手测试；
（2）模组串口打印please input cmds:时，输入CM:SPI，运行结果如图10。
图11 测试结果
四、使用注意事项
1、硬件上模组的MOSI引脚与设备的MOSI引脚连接，而不是交叉连接；
2、使用软件NSS时，SPI读写接口内部已经将NSS片选引脚会自动拉低，即使能SPI片选。
转载自中移物联网，仅供模组品牌对应于中移物联网模组体系参考。
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