⑴ 怎麼實現單片機和PC機進行SPI通訊
實現單片機和PC機進行SPI通訊方法：
1：電路設計
設計的電路，利用兩片AT89C52晶元，一片做為發送模塊，一片做為接收模塊。分別編寫發送和接收程序，實現數據的發送和接受。通過LED顯示接收到的數據。通過示波器觀察輸出的波形。
2：編寫程序
根據設計好的電路及題目要求分別編寫數據發送程序和數據接收程序。 ①：數據發送程序 #define
uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long
//--------------------------- #include <REG52.H>
#include<STDIO.H>
//--------------------------- sbit SPICLK = P1^0; //時鍾信號 sbit MOSI = P1^1; //主器件數據輸出，從器件數據輸入 sbit MISO = P1^2; //主器件數據輸入，從器件數據輸出
sbit SS = P1^3; //從器件使能信號
void Dat_Transmit(uchar dat) //發送數據程序
{ uchar i,datbuf;
datbuf=dat;
SS=1; while(SS){;} for(i=0;i<8;i++) {
while(SPICLK){;} if(datbuf&0x80) MISO=1; else
MISO=0;
datbuf=(datbuf<<1); while(~SPICLK){;}
}
}
void main(void)
{ uchar i; while(1) {
for(i=0;i<10;i++) {
Dat_Transmit(i);
}
}
}
②：數據接收程序 #define uchar unsigned char
#define uint unsigned int #define ulong
unsigned long
//--------------------------- #include <REG52.H>
#include<STDIO.H>
//--------------------------- sbit SPICLK = P1^0; //時鍾信號 sbit MOSI = P1^1; //主器件數據輸出，從器件數據輸入 sbit MISO = P1^2; //主器件數據輸入，從器件數據輸出 sbit SS = P1^3; //從器件使能信號
//--------------------------- void Nop(void)
{ ;
}
void Delay(uchar t) { while(t--){;}
}
uchar Data_Receive(void) //數據接收程序
{ uchar i,dat=0,temp; bit
bt;
SPICLK=1; MISO=1; SS=0;
//選中器件
Nop(); Nop();
for(i=0;i<8;i++) { SPICLK=1;
Nop()
Nop(); Nop(); SPICLK=0; Nop(); Nop();
bt=MISO; if(bt)
temp=0x01;
else
temp=0x00;
dat=(dat<<1);
dat=(dat|temp);
}
SS=1; SPICLK=1;
return dat;
}
void main(void)
{ uchar exdat; uchar i=0;
uchar code
table[10]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,
0x7F,0x6F}; P2=0;
while(1) { exdat=Data_Receive(); P0=table[exdat];
for(i=0;i<200;i++)
Delay(200);
}
}
3：電路模擬
將數據發送程序生成的HEX文件載入到發送數據的模塊，將數據接收程序生成的HEX文件載入到接收數據的模塊。在輸出埠連接LED燈等到輸出信息，利用示波器觀察輸出波形。
4：SPI匯流排簡介
SPI ( Serial Peripheral Interface ——串列外設介面) 匯流排是Motorola公司推出的一種同步串列介面技術。SPI匯流排系統是一種同步串列外設介面,允許MCU（微控制器）與各種外圍設備以串列方式進行通信、數據交換。外圍設備包括FLASHRAM、A/ D 轉換器、網路控制器、MCU 等。SPI，是一種高速的，全雙工，同步的通信匯流排，並且在晶元的管腳上只佔用四根線，節約了晶元的管腳，同時為PCB的布局上節省空間，提供方便，正是出於這種簡單易用的特性，現在越來越多的晶元集成了這種通信協議。其工作模式有兩種：主模式和從模式。SPI是一種允許一個主設備啟動一個從設備的同步通訊的協議，從而完成數據的交換。也就是SPI是一種規定好的通訊方式。這種通信方式的優點是佔用埠較少，一般4根就夠基本通訊了（不算電源線）。同時傳輸速度也很高。一般來說要求主設備要有SPI控制器（也可用模擬方式），就可以與基於SPI的晶元通訊了。
利用SPI匯流排可在軟體的控制下構成各種系統。如1個主MCU和幾個從MCU、幾個從MCU相互連接構成多主機系統（分布式系統）、1個主MCU和1個或幾個從I／O設備所構成的各種系統等。在大多數應用場合，可使用1個MCU作為主控機來控制數據，並向1個或幾個從外圍器件傳送該數據。從器件只有在主機發命令時才能接收或發送數據。其數據的傳輸格式是高位（MSB）在前，低位（LSB）在後。
當一個主控機通過SPI與幾種不同的串列I／O晶元相連時，必須使用每片的允許控制端，這可通過MCU的I／O埠輸出線來實現。但應特別注意這些串列I／O晶元的輸入輸出特性：首先是輸入晶元的串列數據輸出是否有三態控制端。平時未選中晶元時，輸出端應處於高阻態。
若沒有三態控制端，則應外加三態門。否則MCU的MISO端只能連接1個輸入晶元。其次是輸出晶元的串列數據輸入是否有允許控制端。因為只有在此晶元允許時，SCK脈沖才把串列數據移入該晶元；在禁止時，SCK對晶元無影響。若沒有允許控制端，則應在外圍用門電路對SCK進行控制，然後再加到晶元的時鍾輸入端；當然，也可以只在SPI匯流排上連接1個晶元，而不再連接其它輸入或輸出晶元。
SPI介面是在CPU和外圍低速器件之間進行同步串列數據傳輸，在主器件的移位脈沖下，數據按位傳輸，高位在前，低位在後，為全雙工通信，數據傳輸速度總體來說比I2C匯流排要快，速度可達到幾Mbps。
5：SPI匯流排工作原理
SPI匯流排系統是一種同步串列外設介面，它可以使MCU與各種外圍設備以串列方式進行通信以交換信息。SPI有三個寄存器分別為：控制寄存器SPCR，狀態寄存器SPSR，數據寄存器。外圍設備、網路控制器、LCD顯示驅動器、A/D轉換器和MCU等。
介麵包括以下四種信號：
（1）MOSI – 主器件數據輸出，從器件數據輸入；
（2）MISO – 主器件數據輸入，從器件數據輸出；
（3）SCLK – 時鍾信號，由主器件產生；
（4） SS –從器件使能信號，由主器件控制,有的IC會標注為CS(Chip select)。 在點對點的通信中，SPI介面不需要進行定址操作，且為全雙工通信，顯得簡單高效。
⑵ STM32的SPI設備接線問題，目前我寫了一個SPI的程序，簡單發送接收，我想明白我在實際中怎麼接線
SPI匯流排為四根線，為MISO，MOSI，SCK，NSS，但在實際應用中可減少。就比如你的情況，但是最少需要兩個線,SCK是必須的，另一根為MOSI其為主機輸出，從機輸入。
⑶ 求51單片機通過I/O口模擬spi實現雙機通信的c語言代碼
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define MODE 0 //MODE=1時 為發送代碼 MODE=0時 為接收代碼
typedef unsigned char uchar;
//****************************************IO埠定義***************************************
sbit MISO =P1^2;
sbit MOSI =P1^3;
sbit SCK =P1^1;
sbit CE =P1^0;
sbit CSN =P3^2;
sbit IRQ =P3^3;
//******************************************************************************************
uchar bdata sta; //狀態標志
sbit RX_DR =sta^6;
sbit TX_DS =sta^5;
sbit MAX_RT =sta^4;
//*********************************************NRF24L01*************************************
#define TX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints TX address width
#define RX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints RX address width
#define TX_PLOAD_WIDTH 32 // 32 uints TX payload
#define RX_PLOAD_WIDTH 32 // 32 uints TX payload
uchar const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //本地地址
uchar const RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //接收地址
uchar code Tx_Buf[TX_PLOAD_WIDTH]={0xff,0xee,0x11,0x22,0x33,0xaa,0xbb,0x11,0x22,0x33,0xaa,0xbb,0x11,0x22,
0x33,0xaa,0xbb,0x11,0x22,0x33,0xaa,0xbb,0x11,0x22,0x33,0xaa,0xbb,0x11,0x22,0x33,0xee,0xff};//發送數據
uchar Rx_Buf[RX_PLOAD_WIDTH];//接收數據
//***************************************NRF24L01寄存器指令*******************************************************
#define READ_REG 0x00 // 讀寄存器指令
#define WRITE_REG 0x20 // 寫寄存器指令
#define RD_RX_PLOAD 0x61 // 讀取接收數據指令
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 // 寫待發數據指令
#define FLUSH_TX 0xE1 // 沖洗發送 FIFO指令
#define FLUSH_RX 0xE2 // 沖洗接收 FIFO指令
#define REUSE_TX_PL 0xE3 // 定義重復裝載數據指令
#define NOP 0xFF // 保留
//*************************************SPI(nRF24L01)寄存器地址****************************************************
#define CONFIG 0x00 // 配置收發狀態，CRC校驗模式以及收發狀態響應方式
#define EN_AA 0x01 // 自動應答功能設置
#define EN_RXADDR 0x02 // 可用信道設置
#define SETUP_AW 0x03 // 收發地址寬度設置
#define SETUP_RETR 0x04 // 自動重發功能設置
#define RF_CH 0x05 // 工作頻率設置
#define RF_SETUP 0x06 // 發射速率、功耗功能設置
#define STATUS 0x07 // 狀態寄存器
#define OBSERVE_TX 0x08 // 發送監測功能
#define CD 0x09 // 地址檢測
#define RX_ADDR_P0 0x0A // 頻道0接收數據地址
#define RX_ADDR_P1 0x0B // 頻道1接收數據地址
#define RX_ADDR_P2 0x0C // 頻道2接收數據地址
#define RX_ADDR_P3 0x0D // 頻道3接收數據地址
#define RX_ADDR_P4 0x0E // 頻道4接收數據地址
#define RX_ADDR_P5 0x0F // 頻道5接收數據地址
#define TX_ADDR 0x10 // 發送地址寄存器
#define RX_PW_P0 0x11 // 接收頻道0接收數據長度（1到32位元組）
#define RX_PW_P1 0x12 // 接收頻道1接收數據長度
#define RX_PW_P2 0x13 // 接收頻道2接收數據長度
#define RX_PW_P3 0x14 // 接收頻道3接收數據長度
#define RX_PW_P4 0x15 // 接收頻道4接收數據長度
#define RX_PW_P5 0x16 // 接收頻道5接收數據長度
#define FIFO_STATUS 0x17 // FIFO棧入棧出狀態寄存器設置
/******************************************延時函數********************************************************/
//長延時
void Delay(unsigned int s)
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<1000;i++)for(j=0;j<s;j++);
}
//短延時
void delay_ms(unsigned int x)
{
unsigned int i,j;
i=0;
for(i=0;i<x;i++)
{
j=108;;
while(j--);
}
}
/************************************IO 口模擬SPI匯流排 代碼************************************************/
uchar SPI_RW(uchar byte)
{
uchar bit_ctr;
for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++)
{
MOSI=(byte&0x80);
byte=(byte<<1);
SCK=1;
byte|=MISO;
//led=MISO;Delay(150);
SCK=0;
}
return(byte);
}
uchar SPI_RW_Reg (uchar reg,uchar value) // 向寄存器REG寫一個位元組，同時返回狀態位元組
{
uchar status;
CSN=0;
status=SPI_RW(reg);
SPI_RW(value);
CSN=1;
return(status);
}
uchar SPI_Read (uchar reg )
{
uchar reg_val;
CSN=0;
SPI_RW(reg);
reg_val=SPI_RW(0);
CSN=1;
return(reg_val);
}
uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes)
{
uchar status,byte_ctr;
CSN = 0; // Set CSN low, init SPI tranaction
status = SPI_RW(reg); // Select register to write to and read status byte
for(byte_ctr=0; byte_ctr<bytes; byte_ctr++) // then write all byte in buffer(*pBuf)
SPI_RW(*pBuf++);
CSN = 1; // Set CSN high again
return(status); // return nRF24L01 status byte
}
#if MODE
/*******************************發*****送*****模*****式*****代*****碼*************************************/
void TX_Mode(void)
{
CE=0;
SPI_RW_Reg(FLUSH_TX,0x00);
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // Writes TX_Address to nRF24L01
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // RX_Addr0 same as TX_Adr for Auto.Ack
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // Enable Auto.Ack:Pipe0
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // Enable Pipe0
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0x1a); // 500us + 86us, 10 retrans...1a
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 40); // Select RF channel 40
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); // TX_PWR:0dBm, Datarate:1Mbps, LNA:HCURR
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); //設置接收數據長度，本次設置為2位元組
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e);
CE=1;
delay_ms(100);
}
void Transmit(unsigned char * tx_buf)
{
CE=0; //StandBy I模式
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 裝載接收端地址
SPI_RW_Reg(FLUSH_TX,0x00);
SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, tx_buf, TX_PLOAD_WIDTH); // 裝載數據
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // IRQ收發完成中斷響應，16位CRC，主發送
CE=1; //置高CE，激發數據發送
delay_ms(150);
}
#else
/*******************************接*****收*****模*****式*****代*****碼*************************************/
uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
{
uchar status,uchar_ctr;
CSN = 0; // Set CSN low, init SPI tranaction
status = SPI_RW(reg); // Select register to write to and read status uchar
for(uchar_ctr=0;uchar_ctr<uchars;uchar_ctr++)
pBuf[uchar_ctr] = SPI_RW(0); //
CSN = 1;
return(status); // return nRF24L01 status uchar
}
/******************************************************************************************************/
/*函數：unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
/*功能：數據讀取後放如rx_buf接收緩沖區中
/******************************************************************************************************/
unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
{
unsigned char revale=0;
sta=SPI_Read(STATUS); // 讀取狀態寄存其來判斷數據接收狀況
if(RX_DR) // 判斷是否接收到數據
{
//CE = 0; //SPI使能
SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,RX_PLOAD_WIDTH);// read receive payload from RX_FIFO buffer
revale =1; //讀取數據完成標志
//Delay(100);
}
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta); //接收到數據後RX_DR,TX_DS,MAX_PT都置高為1，通過寫1來清楚中斷標志
return revale;
}
/****************************************************************************************************/
/*函數：void RX_Mode(void)
/*功能：數據接收配置
/****************************************************************************************************/
void RX_Mode(void)
{
CE=0;
SPI_RW_Reg(FLUSH_RX,0x00);
//SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // Writes TX_Address to nRF24L01
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // RX_Addr0 same as TX_Adr for Auto.Ack
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // Enable Auto.Ack:Pipe0
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // Enable Pipe0
//SPI_RW_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0x1a); // 500us + 86us, 10 retrans...1a
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 40); // Select RF channel 40
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); //設置接收數據長度，本次設置為2位元組
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); // TX_PWR:0dBm, Datarate:1Mbps, LNA:HCURR
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0F);
CE=1;
delay_ms(130);
}
//************************************串口初始化*********************************************************
void StartUART( void )
{ //波特率9600
SCON = 0x50;
TMOD = 0x20;
TH1 = 0xFD;
TL1 = 0xFD;
PCON = 0x00;
TR1 = 1;
}
//************************************通過串口將接收到數據發送給PC端**************************************
void R_S_Byte(uchar R_Byte)
{
SBUF = R_Byte;
while( TI == 0 ); //查詢法
TI = 0;
}
#endif
//************************************主函數************************************************************
void main()
{
int i=0;
CE=0;
SCK=0;
CSN=1;
P1=0x00;
#if MODE //發送 模式代碼
TX_Mode();
//SPI_RW_Reg(FLUSH_RX,0x00);
while(1)
{
Transmit(Tx_Buf);
Delay(10);
sta=SPI_Read(READ_REG + STATUS);
if(TX_DS)
{
P1=sta; //8位LED顯示當前STATUS狀態 發送中斷應使bit5 = 1 燈滅
Delay(100);
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + STATUS,sta);
}
if(MAX_RT) //如果是發送超時
{
P1=0x0f; //發送超時時 8位LED燈 bit4 = 1 燈滅
Delay(150);
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + STATUS,sta);
}
}
#else //接收 模式代碼
StartUART();
RX_Mode();
Delay(0);//防止編譯警告
while(1)
{
if(nRF24L01_RxPacket(Rx_Buf))
{
for(i=0;i<TX_PLOAD_WIDTH;i++)
R_S_Byte(Rx_Buf[i]);
}
}
#endif
}