SPI几种工作模式简介

hoopzhao

SPI几种工作模式简介

SPI作为一个通用MCU均支持的基本接口，被广泛应用于各类带通讯的应用场景。其涵盖多种配置方式以满足不同的应用需求。本文以AT32F403A_407_Firmware_Library_V2.x.x版本库为基础，简单介绍各个模式的一个基本特点
依据工作模式特征划分，SPI通常可以工作在双线单向全双工，单线单向只收，单线双向半双工发送和单线双向半双工接收四种模式中的一种。
①双线单向全双工模式
【基础配置】
  SPI_CTRL1寄存器的SLBEN和ORA清零
  对应配置代码为，设定初始结构体的transmission_mode，即spi_init_struct.transmission_mode = SPI_TRANSMIT_FULL_DUPLEX;
【IO使用】
  此模式用到的IO最多，SCK_Pin、MISO_Pin、MOSI_Pin、CS_Pin（当选择使用硬件CS时）
【模式要点】
  此模式下的SPI将同步进行数据的收发，通讯起始是可控的，通过向主机发送数据缓冲器写数据来产生。因此此模式下若想关闭SPI或进入低功耗模式的话，需要等待RDBF置位，TDBE置位，并等待BF变为0


②单线单向只收模式模式
【基础配置】
  SPI_CTRL1寄存器的SLBEN清零并将ORA置位
  对应配置代码为，设定初始结构体的transmission_mode，即spi_init_struct.transmission_mode = SPI_TRANSMIT_SIMPLEX_RX;
【IO使用】
  作为主机时——将使用SCK_Pin、MISO_Pin、CS_Pin（当选择使用硬件CS时），MOSI_Pin脚将被释放为普通IO
  作为从机时——将使用SCK_Pin、MOSI_Pin、CS_Pin（当选择使用硬件CS时），MISO_Pin脚将被释放为普通IO
【模式要点】
  作为主机时，通讯将在SPI使能后立即开始，且直到SPI被关闭且关闭时刻帧数据接收完成时才会停止。因此此模式下若想关闭SPI或进入低功耗模式的话，需要等待倒数第二个RDBF置起，随后等待一个SPI_SCK周期立即关闭SPI，最后再等待RDBF置位并读出最后一笔通讯数据
  作为从机时，通讯是在SPI使能后且SCK线上出现有效边沿时（即CS线为低时的SCK线边沿）开始，且只要SCK线上无时钟边沿，通讯就会暂停。因此此模式下若想关闭SPI或进入低功耗模式的话，仅需等待BF变为0即可


③单线双向半双工发送模式
【基础配置】
  SPI_CTRL1寄存器的SLBEN和SLBTD置位
  对应配置代码为，设定初始结构体的transmission_mode，即spi_init_struct.transmission_mode = SPI_TRANSMIT_HALF_DUPLEX_TX;
【IO使用】
  作为主机时——将使用SCK_Pin、MOSI_Pin、CS_Pin（当选择使用硬件CS时），MISO_Pin脚将被释放为普通IO
  作为从机时——将使用SCK_Pin、MISO_Pin、CS_Pin（当选择使用硬件CS时），MOSI_Pin脚将被释放为普通IO
【模式要点】
  不管是作为主机还是从机，通讯起始均是可控的（作主机时通过向发送数据缓冲器写数据来产生、作从机时SPI使能后且SCK线上出现有效边沿时），因此此模式下若想关闭SPI或进入低功耗模式的话，需要等待TDBE置位，且BF变为0


④单线双向半双工接收模式
【基础配置】
  SPI_CTRL1寄存器的SLBEN置位且SLBTD清零
  对应配置代码为，设定初始结构体的transmission_mode，即spi_init_struct.transmission_mode = SPI_TRANSMIT_HALF_DUPLEX_RX;
【IO使用】
  作为主机时——将使用SCK_Pin、MOSI_Pin、CS_Pin（当选择使用硬件CS时），MISO_Pin脚将被释放为普通IO
  作为从机时——将使用SCK_Pin、MISO_Pin、CS_Pin（当选择使用硬件CS时），MOSI_Pin脚将被释放为普通IO
【模式要点】
  作为主机时，通讯将在SPI使能后立即开始，且直到SPI被关闭且关闭时刻帧数据接收完成时才会停止。因此此模式下若想关闭SPI或进入低功耗模式的话，需要等待倒数第二个RDBF置起，随后等待一个SPI_SCK周期立即关闭SPI，并再等待最后一个RDBF置位读出最后一笔通讯数据
  作为从机时，通讯是在SPI使能后且SCK线上出现有效边沿时（即CS线为低时的SCK线边沿）开始，且只要SCK线上无时钟边沿，通讯就会暂停。因此此模式下若想关闭SPI或进入低功耗模式的话，仅需等待BF变为0即可

eric2013

谢谢楼主分享，非常好

楼主可以再配个图，效果更佳

hoopzhao

eric2013 发表于 2021-6-26 16:33
谢谢楼主分享，非常好

楼主可以再配个图，效果更佳

谢谢提醒