⑴ 怎么实现单片机和PC机进行SPI通讯
实现单片机和PC机进行SPI通讯方法：
1：电路设计
设计的电路，利用两片AT89C52芯片，一片做为发送模块，一片做为接收模块。分别编写发送和接收程序，实现数据的发送和接受。通过LED显示接收到的数据。通过示波器观察输出的波形。
2：编写程序
根据设计好的电路及题目要求分别编写数据发送程序和数据接收程序。 ①：数据发送程序 #define
uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long
//--------------------------- #include <REG52.H>
#include<STDIO.H>
//--------------------------- sbit SPICLK = P1^0; //时钟信号 sbit MOSI = P1^1; //主器件数据输出，从器件数据输入 sbit MISO = P1^2; //主器件数据输入，从器件数据输出
sbit SS = P1^3; //从器件使能信号
void Dat_Transmit(uchar dat) //发送数据程序
{ 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：数据接收程序 #define uchar unsigned char
#define uint unsigned int #define ulong
unsigned long
//--------------------------- #include <REG52.H>
#include<STDIO.H>
//--------------------------- sbit SPICLK = P1^0; //时钟信号 sbit MOSI = P1^1; //主器件数据输出，从器件数据输入 sbit MISO = P1^2; //主器件数据输入，从器件数据输出 sbit SS = P1^3; //从器件使能信号
//--------------------------- void Nop(void)
{ ;
}
void Delay(uchar t) { while(t--){;}
}
uchar Data_Receive(void) //数据接收程序
{ uchar i,dat=0,temp; bit
bt;
SPICLK=1; MISO=1; SS=0;
//选中器件
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：电路仿真
将数据发送程序生成的HEX文件载入到发送数据的模块，将数据接收程序生成的HEX文件载入到接收数据的模块。在输出端口连接LED灯等到输出信息，利用示波器观察输出波形。
4：SPI总线简介
SPI ( Serial Peripheral Interface ——串行外设接口) 总线是Motorola公司推出的一种同步串行接口技术。SPI总线系统是一种同步串行外设接口,允许MCU（微控制器）与各种外围设备以串行方式进行通信、数据交换。外围设备包括FLASHRAM、A/ D 转换器、网络控制器、MCU 等。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。其工作模式有两种：主模式和从模式。SPI是一种允许一个主设备启动一个从设备的同步通讯的协议，从而完成数据的交换。也就是SPI是一种规定好的通讯方式。这种通信方式的优点是占用端口较少，一般4根就够基本通讯了（不算电源线）。同时传输速度也很高。一般来说要求主设备要有SPI控制器（也可用模拟方式），就可以与基于SPI的芯片通讯了。
利用SPI总线可在软件的控制下构成各种系统。如1个主MCU和几个从MCU、几个从MCU相互连接构成多主机系统（分布式系统）、1个主MCU和1个或几个从I／O设备所构成的各种系统等。在大多数应用场合，可使用1个MCU作为主控机来控制数据，并向1个或几个从外围器件传送该数据。从器件只有在主机发命令时才能接收或发送数据。其数据的传输格式是高位（MSB）在前，低位（LSB）在后。
当一个主控机通过SPI与几种不同的串行I／O芯片相连时，必须使用每片的允许控制端，这可通过MCU的I／O端口输出线来实现。但应特别注意这些串行I／O芯片的输入输出特性：首先是输入芯片的串行数据输出是否有三态控制端。平时未选中芯片时，输出端应处于高阻态。
若没有三态控制端，则应外加三态门。否则MCU的MISO端只能连接1个输入芯片。其次是输出芯片的串行数据输入是否有允许控制端。因为只有在此芯片允许时，SCK脉冲才把串行数据移入该芯片；在禁止时，SCK对芯片无影响。若没有允许控制端，则应在外围用门电路对SCK进行控制，然后再加到芯片的时钟输入端；当然，也可以只在SPI总线上连接1个芯片，而不再连接其它输入或输出芯片。
SPI接口是在CPU和外围低速器件之间进行同步串行数据传输，在主器件的移位脉冲下，数据按位传输，高位在前，低位在后，为全双工通信，数据传输速度总体来说比I2C总线要快，速度可达到几Mbps。
5：SPI总线工作原理
SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。SPI有三个寄存器分别为：控制寄存器SPCR，状态寄存器SPSR，数据寄存器。外围设备、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。
接口包括以下四种信号：
（1）MOSI – 主器件数据输出，从器件数据输入；
（2）MISO – 主器件数据输入，从器件数据输出；
（3）SCLK – 时钟信号，由主器件产生；
（4） SS –从器件使能信号，由主器件控制,有的IC会标注为CS(Chip select)。 在点对点的通信中，SPI接口不需要进行寻址操作，且为全双工通信，显得简单高效。
⑵ STM32的SPI设备接线问题，目前我写了一个SPI的程序，简单发送接收，我想明白我在实际中怎么接线
SPI总线为四根线，为MISO，MOSI，SCK，NSS，但在实际应用中可减少。就比如你的情况，但是最少需要两个线,SCK是必须的，另一根为MOSI其为主机输出，从机输入。
⑶ 求51单片机通过I/O口模拟spi实现双机通信的c语言代码
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define MODE 0 //MODE=1时 为发送代码 MODE=0时 为接收代码
typedef unsigned char uchar;
//****************************************IO端口定义***************************************
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; //状态标志
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};//发送数据
uchar Rx_Buf[RX_PLOAD_WIDTH];//接收数据
//***************************************NRF24L01寄存器指令*******************************************************
#define READ_REG 0x00 // 读寄存器指令
#define WRITE_REG 0x20 // 写寄存器指令
#define RD_RX_PLOAD 0x61 // 读取接收数据指令
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 // 写待发数据指令
#define FLUSH_TX 0xE1 // 冲洗发送 FIFO指令
#define FLUSH_RX 0xE2 // 冲洗接收 FIFO指令
#define REUSE_TX_PL 0xE3 // 定义重复装载数据指令
#define NOP 0xFF // 保留
//*************************************SPI(nRF24L01)寄存器地址****************************************************
#define CONFIG 0x00 // 配置收发状态，CRC校验模式以及收发状态响应方式
#define EN_AA 0x01 // 自动应答功能设置
#define EN_RXADDR 0x02 // 可用信道设置
#define SETUP_AW 0x03 // 收发地址宽度设置
#define SETUP_RETR 0x04 // 自动重发功能设置
#define RF_CH 0x05 // 工作频率设置
#define RF_SETUP 0x06 // 发射速率、功耗功能设置
#define STATUS 0x07 // 状态寄存器
#define OBSERVE_TX 0x08 // 发送监测功能
#define CD 0x09 // 地址检测
#define RX_ADDR_P0 0x0A // 频道0接收数据地址
#define RX_ADDR_P1 0x0B // 频道1接收数据地址
#define RX_ADDR_P2 0x0C // 频道2接收数据地址
#define RX_ADDR_P3 0x0D // 频道3接收数据地址
#define RX_ADDR_P4 0x0E // 频道4接收数据地址
#define RX_ADDR_P5 0x0F // 频道5接收数据地址
#define TX_ADDR 0x10 // 发送地址寄存器
#define RX_PW_P0 0x11 // 接收频道0接收数据长度（1到32字节）
#define RX_PW_P1 0x12 // 接收频道1接收数据长度
#define RX_PW_P2 0x13 // 接收频道2接收数据长度
#define RX_PW_P3 0x14 // 接收频道3接收数据长度
#define RX_PW_P4 0x15 // 接收频道4接收数据长度
#define RX_PW_P5 0x16 // 接收频道5接收数据长度
#define FIFO_STATUS 0x17 // FIFO栈入栈出状态寄存器设置
/******************************************延时函数********************************************************/
//长延时
void Delay(unsigned int s)
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<1000;i++)for(j=0;j<s;j++);
}
//短延时
void delay_ms(unsigned int x)
{
unsigned int i,j;
i=0;
for(i=0;i<x;i++)
{
j=108;;
while(j--);
}
}
/************************************IO 口模拟SPI总线 代码************************************************/
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写一个字节，同时返回状态字节
{
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
/*******************************发*****送*****模*****式*****代*****码*************************************/
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); //设置接收数据长度，本次设置为2字节
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); // 装载接收端地址
SPI_RW_Reg(FLUSH_TX,0x00);
SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, tx_buf, TX_PLOAD_WIDTH); // 装载数据
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // IRQ收发完成中断响应，16位CRC，主发送
CE=1; //置高CE，激发数据发送
delay_ms(150);
}
#else
/*******************************接*****收*****模*****式*****代*****码*************************************/
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
}
/******************************************************************************************************/
/*函数：unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
/*功能：数据读取后放如rx_buf接收缓冲区中
/******************************************************************************************************/
unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
{
unsigned char revale=0;
sta=SPI_Read(STATUS); // 读取状态寄存其来判断数据接收状况
if(RX_DR) // 判断是否接收到数据
{
//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; //读取数据完成标志
//Delay(100);
}
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta); //接收到数据后RX_DR,TX_DS,MAX_PT都置高为1，通过写1来清楚中断标志
return revale;
}
/****************************************************************************************************/
/*函数：void RX_Mode(void)
/*功能：数据接收配置
/****************************************************************************************************/
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); //设置接收数据长度，本次设置为2字节
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;
}
//************************************通过串口将接收到数据发送给PC端**************************************
void R_S_Byte(uchar R_Byte)
{
SBUF = R_Byte;
while( TI == 0 ); //查询法
TI = 0;
}
#endif
//************************************主函数************************************************************
void main()
{
int i=0;
CE=0;
SCK=0;
CSN=1;
P1=0x00;
#if MODE //发送 模式代码
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显示当前STATUS状态 发送中断应使bit5 = 1 灯灭
Delay(100);
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + STATUS,sta);
}
if(MAX_RT) //如果是发送超时
{
P1=0x0f; //发送超时时 8位LED灯 bit4 = 1 灯灭
Delay(150);
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + STATUS,sta);
}
}
#else //接收 模式代码
StartUART();
RX_Mode();
Delay(0);//防止编译警告
while(1)
{
if(nRF24L01_RxPacket(Rx_Buf))
{
for(i=0;i<TX_PLOAD_WIDTH;i++)
R_S_Byte(Rx_Buf[i]);
}
}
#endif
}