這周又是忙碌的一週，經常加班到一兩點，又荒廢了將近一週，都不好意思了，所以今天把事情做完後，匆忙吃晚飯就回來了。
今天我們要學習的是SPI（Serial Peripheral Interface）序列外設介面。
先來看個總圖：

從上面大概可以知道，SPI主要有三部分組成：資料寫入讀出、SPI使能和時鐘、中斷。分解後就比較好理解SPI整體的工作原理了：首先設定好使能和時鐘，寫好中斷服務子程式，然後開始資料的傳輸，當完成一個位元組單位資料的讀入讀出時，產生中斷。
瞭解了概念後，我們現在來具體學習SPI。
我把整個英文文件看完後，認為歸納為兩部分：4線操作模式和3線操作模式。其中4線模式是基礎，所以我們先從4線模式開始學習。
所謂的四線也就是：SPISOMI、SPISIMO、SPISTE、SPICLK。具體解釋如下：
SPISOMI：SPI 從模式的輸出引腳，或者主模式的輸入引腳；
SPISIMO：SPI 從模式的輸入引腳，或者主模式的輸出引腳；
SPISTE：SPI 從模式的傳送使能引腳；
SPICLK：SPI 序列時鐘引腳；
看了上面的四線解釋，現在又引出了一個話題，什麼是主模式/從模式？
簡單的說就是主機和從機的區別，主機提供時鐘。

上面這張圖就是一個初步的總結了。
下面我們就要開始學習SPI操作的相關知識了。既然要學習操作，肯定要對暫存器有個大概的初步認識，我先來一張總表：

暫存器的作用相信大家看名稱大概就知道就幹嘛的了，我們就不浪費時間在英語解讀上面了。

上面這種圖是非常典型的主從控制器組網連線方式。
主控制器通過傳送SPICLK時鐘訊號來啟動資料傳輸。不管主模式還是從模式，資料都是通過時鐘訊號控制移位暫存器寫入讀出。有個比較重要的一點就是：主控制器能在任何時候進行資料傳輸，因為它控制著時鐘訊號。
貼個圖，簡單介紹下移位的意思：

主從模式怎麼設定呢？它是通過SPICTL.2位的設定來限定的。
那我們下面來具體說說主模式/從模式。
首先是主模式，也就是SPICTL.2=1，提供整個序列網路的時鐘，資料從SPISIMO引腳輸出，從SPISOMI引腳讀入。另外還有一個暫存器–SPIBRR，波特率暫存器，能夠提供125種不同的傳輸速率。
波特率選擇和計算如下：

主模式具體的工作過程如下：

看完了主模式，現在來說從模式，SPICTL.2=0，資料從SPISOMI引腳輸出，從SPISIMO引腳讀入，從外部網路獲取的SPICLK訊號被用作序列移位時鐘訊號。傳輸速率由時鐘訊號控制，該時鐘訊號不能超過LSPCLK/4。

說完了資料部分，我們現在來看看中斷部分。
主要有五個控制器位用來初始化中斷：
SPI INT ENA bit (SPICTL.0)—中斷使能位；
SPI INT FLAG bit (SPISTS.6)—中斷標誌位；
OVERRUN INT ENA bit (SPICTL.4)—超限中斷使能位；
RECEIVER OVERRUN FLAG(SPISTS.7)—接收器超限中斷標誌位；
SPI PRIORITY(SPIPRI.6)—中斷優先順序選擇位；

看完了中斷，我們再來看下時鐘。
SPI有四種時鐘模式，模式選擇由CLOCK POLARITY bit (SPICCR.6) 和 CLOCK PHASE bit (SPICTL.3)控制。其中CLOCK POLARITY bit選擇有效的時鐘跳變沿，時鐘上升沿或者下降沿；CLOCK PHASE bit控制時延半個時鐘週期。直接給大家上一幅圖，大家就明白了：

看完了中斷和時鐘，我們再來學習下初始化。
當系統復位後，預設配置如下：
1、MASTER/SLAVE = 0，預設配置為從模式；
2、TALK = 0，傳輸能力禁止；
3、在時鐘下降沿進行資料的鎖存；
4、傳輸長度為一位；
5、SPI中斷禁止；
6、SPIDAT資料為0000h；
7、SPI四線配置為普通IO模式；
我們需要的SPI配置是：
1、SPI SW RESET bit (SPICCR.7)清空，強制SPI處於復位狀態；
2、初始化SPI的配置、模式、位元率和引腳；
3、SPI SW RESET bit (SPICCR.7)置1，將SPI從復位狀態釋放；
4、寫資料到SPIDAT or SPITXBUF；
5、當傳輸完成後，也就是SPISTS.6 = 1，從SPIRXBUF讀出有用資料；

下面來看個五位長資料主從控制器傳輸的例子：

看完例子，來看四線最後一個內容：SPI FIFO
FIFO很好理解，就是first in，first out 先進先出。那主要有什麼特點呢？


最後一點，可程式設計中斷級別，來看看中斷

到這裡四線就講完了，現在來看看三線模式。

四線和三線主要的變化就是那兩個輸入快取暫存器變成一個了。但同時也有一個問題，就是傳送和接收相當於連線在一起了，在進行資料的讀寫時，都要非常小心。
在三線模式中，TALK bit (SPICTL.1)這一位很重要，這位在傳輸資料時必須置1，在讀資料的時候之前必須清零。在主模式中，為了啟動讀資料，在TALK位清零讀資料之前，必須先寫一個假資料到SPIDAT or SPIRXBUF暫存器。
三線控制如下：

來看看三線主從模式的幾個例子。
首先是3線主模式傳輸：

然後是主模式接收：

接著是從模式傳輸：

最後是從模式接收：

好了，SPI的理論知識到這裡就講完了，又是兩個半小時過去了，我們抓緊時間，今晚把實踐課也講完。
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