AVR 单片机中的串行外设接口 (SPI)

AVR 单片机支持有线通信协议。 大多数单片机都带有支持通信协议的内部模块。

AVR 单片机中常用的协议是

• SPI（串行外设接口）
• TWI（两线接口）
• UART（通用异步接收器发射器）通信
• USI（通用串行接口）
• USB（通用串行总线）
• 以太网等。

SPI 是所有通信协议中最简单的协议。 设备内部的 8 位数据寄存器通过导线连接，这些数据寄存器用作移位寄存器，用于控制 SPI 网络内部的数据交换。 控制网络内部操作的设备称为主设备。

寄存器说明

SPI 的状态寄存器表如下所示

位 0 - SPI2X（双 SPI 速度位）

当该位置高时，当 SPI 处于主模式时，SPI 速度（系统时钟频率）将加倍。 这意味着最小 SCK 周期为 2 个 CPU 时钟周期。 当 SPI 配置为从机时，SPI 以低于时钟周期频率工作。

位 1...5-保留位

在 SPI 状态寄存器中，位 1 到位 5 是保留位，用于任何进一步的连接操作。

位 6-WCOL（写冲突标志）

如果在数据传输期间使用了 SPI 数据寄存器，则 WCOL 位置高。 通过首先读取设置了 WCOL 的 SPI 寄存器，然后用于访问 SPI 数据寄存器，来清除 WCOL 位。

位 7-SPIF（SPI 中断标志）

当数据串行传输完成时，将设置 SPIF 标志。 执行相应的中断处理向量时，硬件将清除 SPIF 标志。

SPI 的控制寄存器表如下所示

在 AVR 单片机中启用 SPI 操作

• 为了启用 SPI 操作，以下步骤就足够了
1. 设置或复位 SPCR 寄存器内的 MSTR 位。
2. 设置 SPCR 寄存器内的 SPI 使能位。
3. 配置 SPI 所属的数字 I/O 端口的 DDR（数据方向寄存器）的值。
4. 配置分频器位不是强制性的。
• SPI 交换主从机的 SPDR 寄存器的内容。 因此，必须采取预防措施，以免使用或传输垃圾内容。