SPIMode的詳細解釋和使用方法

一、什麼是SPIMode

SPIMode是指串行外圍設備接口模式，它是一種全雙工、同步的串行通信接口，常用於單片機和外部設備之間的通信。在SPIMode中，一個主設備控制多個從設備，主設備可以對每個從設備進行獨立的數據傳輸操作。SPIMode使用多種傳輸方式，例如SPI、SSI、Microwire等。

二、SPIMode0

SPIMode0是最簡單的SPIMode，它採用模式0傳輸方式。在模式0下，SCK始終為低電平，一次數據傳輸包括一個數據位的傳輸和一個時鐘周期。數據在時鐘的下降沿傳輸，因此需要在時鐘的上升沿選擇傳輸方式。

#include <SPI.h>

void setup() {
  // 初始化SPI引腳
  pinMode(SS, OUTPUT);
  SPI.begin();
  // 選擇模式0
  SPI.setDataMode(SPI_MODE0);
  // 設置數據速率為4MHz
  SPI.setClockDivider(SPI_CLOCK_DIV16);
}

void loop() {
  // 傳輸1個位元組的數據
  SPI.transfer(0x55);
  delay(1000);
}

三、SPIMode3

SPIMode3採用模式3傳輸方式，它與模式0不同的是SCK始終為高電平。在模式3下，數據在時鐘的上升沿傳輸，然後再在下降沿進行採樣。因此，需要在下降沿進行數據傳輸。

#include <SPI.h>

void setup() {
  // 初始化SPI引腳
  pinMode(SS, OUTPUT);
  SPI.begin();
  // 選擇模式3
  SPI.setDataMode(SPI_MODE3);
  // 設置數據速率為4MHz
  SPI.setClockDivider(SPI_CLOCK_DIV16);
}

void loop() {
  // 傳輸3個位元組的數據
  byte data[3] = {0x55, 0xAA, 0x33};
  SPI.transfer(data, 3);
  delay(1000);
}

四、SPIMode0 .c

SPIMode0 .c是一個基於C語言的SPI通信程序。在SPIMode0 .c中，需要首先進行SPI初始化操作，包括設置引腳和傳輸模式等。然後，可以通過SPI_Write()函數向從設備寫入數據，通過SPI_Read()函數從從設備讀取數據。

#include "stm32f10x_spi.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "SPI.h"

void SPI_Init()
{
  SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

  SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
  SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;
  SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;
  SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;
  SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;
  SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;
  SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4;
  SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
  SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
  SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);

  SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);
}

uint8_t SPI_Write(uint8_t byte)
{
  while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);
  SPI_I2S_SendData(SPI1, byte);
  while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);
  return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
}

uint8_t SPI_Read(uint8_t byte)
{
  while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);
  SPI_I2S_SendData(SPI1, 0xFF);
  while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);
  return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
}

五、結論

SPIMode是一種常用的串行通信接口，可以通過多種傳輸方式滿足不同的需求。在Arduino和單片機等開發板中，可以很方便地實現SPIMode0和SPIMode3的驅動程序。在需要高速數據傳輸和數據帶寬的場合，SPIMode是不錯的選擇。