单片机 arm 常用的接口总结

常用的接口有spi,I2c,uart等，他们都有自己的协议规则，下面谈谈它们之间的联络与差异：

1 I2C总线

涉及到I2C的编程首要涉及到两种状况：有专用操控器的arm芯片，无操控器的单片机芯片。有操控器的arm芯片，首要便是依据数据手册，经过设置相应的寄存器（操控寄存器，状况寄存器等）来完成相应的操作；可是关于没有操控器的单片机芯片，只需经过相应的引脚依据I2c协议来予以模仿完成。

首先来谈谈I2c协议。涉及到的信号首要分为三类：开端信号，中止信号，发送数据。既然是协议，便是两边事前约定好的规则，通讯两边依照这个规范来进行数据的传输就能够了。确保数据传输的共同性的话，还有在某些时分发送一些顺便的查看信息，例如ack信号，非ack信号；

开端信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开端传送数据。
完毕信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，完毕传送数据。
应对信号：接纳数据的IC在接纳到8bit数据后，向发送数据的IC宣布特定的低电平脉冲，表明已收到数据。CPU向受控单元宣布一个信号后，等候受控单元宣布一个应对信号，CPU接纳到应对信号后，依据实际状况作出是否持续传递信号的判别。若未收到应对信号，由判别为受控单元呈现毛病。

依据单片机的模仿I2C的信号，应该严厉依照以上的时序进行研究完成。

接下来看看带有I2C的操控器的arms3c2410,s3c2440芯片的i2c的操控。首要包含四个相关的寄存器的设置：经过它们之间的相互配合，完成i2c的数据传输。

IICON：操控寄存器。首要是用于操控是否宣布ＡＣＫ信号，设置发送器的时钟，敞开Ｉ２ｃ中止，并标明中止是否产生。

　　IISTAT: 状况寄存器。挑选I2C的作业形式，宣布S信号，P信号，使能承受/发送功用，并标明各种状况，比方总线裁定是否成功，作为从机时是否被寻址，是否接纳到0地址，是否接纳到ACK信号。

IICADD：多主机I2C地址寄存器；

IICDS:发送、承受数据移位寄存器；

接下来依照数据手册，依据其主机发送器的作业流程来编写相应的代码。

三个函数就能够完成简略的I2C协议： 读取，写入，中止；

编程思路如下：

写函数，读函数，仅仅是发动I2C传输，然后等候，直到数据在中止服务程序中传输完毕后再回来。

2 SPI总线协议的知道（SPI中的极性CPOL和相位CPHA）

【布景】

最近在看关于Silicon Labs的C8051F347的某个驱动中，关于SPI部分初始化的代码，看到其关于SPI的设置为CPOL=1，CPHA=0，关于CPOL及CPHA的意义不了解，想要搞懂，这两个参数到底是什么意思，以及为何要这么设置。所以才去找了SPI的极性和相位的相关材料，收拾如下。

【SPI基础知识简介】

设备与设备之间经过某种硬件接口通讯，现在存在很多种接口，SPI接口是其间的一种。

SPI平分Master主设备和Slave从设备，数据发送都是由Master操控。

一个master能够接一个或多个slave。

常见用法是一个Master接一个slave，只需求4根线：

SCLK：Serial Clock，（串行）时钟

MISO：Master In Slave Out，主设备输入，从设备输出

MOSI：Master Out Slave In，主设备输出，从设备输入

SS: Slave Select，选中从设备，片选

SPI因为接口相对简略（只需求4根线），用处算是比较广泛，首要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。即一个SPI的Master经过SPI与一个从设备，即上述的那些Flash，ADC等，进行通讯。
而主从设备之间经过SPI进行通讯，首先要确保两者之间时钟SCLK要共同，相互要商议好了，要匹配，不然，就无法正常通讯了，即确保时序上的共同才可正常讯。而这儿的SPI中的时钟和相位，指的便是SCLk时钟的特性，即确保主从设备两者的时钟的特性共同了，以确保两者能够正常完成SPI通讯。

【SPI相关的缩写或说法】

先简略说一下，关于SPI中一些常见的说法：

SPI的极性Polarity和相位Phase，最常见的写法是CPOL和CPHA，不过也有一些其他写法，简略总结如下：

(1) CKPOL (Clock Polarity) = CPOL = POL = Polarity =（时钟）极性；

(2) CKPHA (Clock Phase) = CPHA = PHA = Phase =（时钟）相位；

(3) SCK=SCLK=SPI的时钟；

(4) Edge=边缘，即时钟电平改变的时间，即上升沿(rising edge)或许下降沿(falling edge)；

关于一个时钟周期内，有两个edge，别离称为：

Leading edge=前一个边缘=第一个边缘，关于开端电压是1，那么便是1变成0的时分，关于开端电压是0，那么便是0变成1的时分；

Trailing edge=后一个边缘=第二个边缘，关于开端电压是1，那么便是0变成1的时分（即在第一次1变成0之后，才可能有后边的0变成1），关于开端电压是0，那么便是1变成0的时分；

本文选用如下用法：

极性=CPOL

相位=CPHA

SCLK=时钟

第一个边缘和第二个边缘

【SPI的相位和极性】

CPOL和CPHA，别离都能够是0或时1，对应的四种组合便是：

结合这个图现已很清楚的知道到，极性和相位首要是操控什么东东了.cpol等于0时，时钟的闲暇电平便是0；cpol等于1时，闲暇电平便是1；而cpha决议了数据采样的时间，是第一个边缘的时分，仍是第二个边缘的时分。

【怎么看懂和回忆CPOL和CPHA】

所以，关于在其他当地介绍的，看似多么杂乱难明难回忆的CPOL和CPHA，其实经过上面解说，就很简单看懂了：

去看时序图，假如开端的一直SCLK的电平是0，那么CPOL=0，假如是1，那么CPOL=1，

然后看数据采样时间，即时序图数据线上的数据那个矩形区域的中心所对应的方位，对应到上面SCLK时钟的方位，对应着是第一个边缘或是第二个边缘，即CPHA是0或1。（对应的是上升沿仍是仍是下降沿，要依据对应的CPOL的值，才干确认）。

即：

（1）怎么判别CPOL：SCLK的闲暇时分的电压，是0仍是1，决议了CPOL是0仍是1；

（2）怎么判别CPHA：而数据采样时间对应着的SCLK的电平，是第一个边缘仍是第二个边缘，对应着CPHA为0仍是1。

【软件中怎么设置SPI的极性和相位】

SPI分主设备和从设备，两者经过SPI协议通讯。

而设置SPI的形式，是从设备的形式，决议了主设备的形式。

所以要先去搞懂从设备的SPI是何种形式，然后再将主设备的SPI的形式，设置和从设备相同的形式，即可正常通讯。

关于从设备的SPI是什么形式，有两种：

（1）固定的，有SPI从设备硬件决议的

SPI从设备，详细是什么形式，相关的datasheet中会有描绘，需求自己去datasheet中找到相关的描绘，即：

关于SPI从设备，在闲暇的时分，是高电平仍是低电平，即决议了CPOL是0仍是1；

然后再找到关于设备是在上升沿仍是下降沿去采样数据，这样便是，在定了CPOL的值的前提下，对应着能够推算出CPHA是0仍是1了。

举例1：

CC2500- Low-Cost Low-Power 2.4 GHz RF Transceiver的datasheet中SPI的时序图是：

从图中能够看到，最开端的SCLK和完毕时分的SCLK，即闲暇时间的SCLK，是低电平，推导出CPOL=0，然后能够看到数据采样的时分，即数据最中心的那一点，对应的是SCLK的第一个边缘，所以CPHA=0（此刻对应的是上升沿）。

举例2：

SSD1289- 240 RGB x 320 TFT LCD Controller Driver的datasheet中说到：

“SDI is shifted into 8-bit shift register on every rising edge of SCK in the order of data bit 7, data bit 6 …… data bit 0.”

意思是，数据是在上升沿采样，所以能够断定是CPOL=0，CPHA=0，或许CPOL=1，CPHA=1的形式，可是至所以哪种形式。

按理来说，接下来应该再去确认SCLK闲暇时分是高电平仍是低电平，用以确认CPOL是0仍是1，可是datasheet中没有说到这点。

所以，此处，现在不太确认，是两种形式都支撑，仍是需求额外找依据却确认CPOL是0仍是1.

（2）可装备的，由软件自己设定

从设备也是一个SPI操控器，4种形式都支撑，此刻只需自己设置为某种形式即可。

然后知道了从设备的形式后，再去将SPI主设备的形式，设置为和从设备形式相同，即可。

关于怎么装备SPI的CPOL和CPHA的话，不多细说，大都都是直接去写对应的SPI操控器中对应寄存器中的CPOL和CPHA那两位，写0或写1即可。