WiFi-ESP8266入门开发(十三)-使用SPI

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介绍

串行外设接口（SPI）是摩托罗拉公司最初启动的总线接口连接协议。

• SPI接口使用四根线进行通信。因此也被称为四线串行通信协议。
• SPI是全双工主从通信协议。这意味着只有一个主站和一个从站可以同时在接口总线上进行通信。
• SPI使能的器件工作在SPI操作的两种基本模式下，即SPI主模式和SPI从模式。
• 主设备负责启动通信。主器件为同步数据传输生成串行时钟。主设备可以通过逐个选择总线来处理总线上的多个从设备。

基于NodeMCU的ESP8266具有硬件SPI，具有4个可用于SPI通信的引脚。通过这个SPI接口，我们可以将任何支持SPI的器件与NodeMCU连接起来，并与其进行通信。

ESP8266的SPI接脚（SD1，CMD，SD0，CLK）专门用于与ESP-12E的flash进行Quad-SPI通讯，因此不能用于SPI应用。我们可以将硬件SPI接口用于用户端应用程序。

下图显示了内部用于flash的四路SPI接口引脚。它包括具有同步时钟（SDIO_CLK）和片选引脚（SDIO_CMD）的四路I / O（4位数据总线），即四路（SDIO_DATA0- SDIO_DATA3）双向（I / P和O / P）数据信号。它主要用于获得比双I / O（2位数据总线）接口更多的带宽/吞吐量。

NodeMCU SPI引脚

NodeMCU SPI引脚

MISO（Master In Slave Out）

                    主机接收数据，从机通过该引脚传输数据。

MOSI（Master Out Slave In）

                    主机发送数据，从机通过该引脚接收数据。

SCLK（串行时钟）

                    主机为从机使用的通讯生成此时钟。

                    只有主人可以启动串行时钟。

CS（片选）

                    主机可以通过该引脚选择从机，开始与其通信。

例

我们来为NodeMCU编写SPI通信的Arduino草图。这里NodeMCU是主设备，我们使用Arduino作为从设备。

在这个例子中，我们发送“Hello Slave”字符串作为从NodeMCU主设备的字符串结尾“\ n”。从属设备接收到该字符串并将其打印在串行监视器上。

NodeMCU Arduino SPI接口图

NodeMCU主SPI的Arduino程序

#include<SPI.h>

char buff[]="Hello Slave\n";

void setup() {
 Serial.begin(9600); /* begin serial with 9600 baud */
 SPI.begin();  /* begin SPI */
}

void loop() {
 for(inti=0; i<sizeof buff; i++)  /* transfer buff data per second */
  SPI.transfer(buff[i]);
 delay(1000);  
}

Arduino Uno 从机 SPI的Arduino程序

#include <SPI.h>

char buff [100];
volatile byte index;
volatile bool receivedone;  /* use reception complete flag */

void setup (void)
{
  Serial.begin (9600);
  SPCR |= bit(SPE);         /* Enable SPI */
  pinMode(MISO, OUTPUT);    /* Make MISO pin as OUTPUT */
  index = 0;
  receivedone = false;
  SPI.attachInterrupt();    /* Attach SPI interrupt */
}

void loop (void)
{
  if (receivedone)          /* Check and print received buffer if any */
  {
    buff[index] = 0;
    Serial.println(buff);
    index = 0;
    receivedone = false;
  }
}

// SPI interrupt routine
ISR (SPI_STC_vect)
{
  uint8_t oldsrg = SREG;
  cli();
  char c = SPDR;
  if (index <sizeof buff)
  {
    buff [index++] = c;
    if (c == '\n'){     /* Check for newline character as end of msg */
     receivedone = true;
    }
  }
  SREG = oldsrg;
}

从站输出窗口

该输出在从主设备发送的从设备上接收。