NRF52832學習筆記（5）——SPI接口使用

一、硬件連接

功能口	引腳
MISO	17
MOSI	18
CLK	20
CSN	19

二、移植文件

注意：以下出現缺失common.h文件錯誤，去除即可。uint8改爲uint8_t或unsigned char或自己宏定義
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1AP3VuZz2v5gN47zDDTqCVA 提取碼：d84r
將 board_spi.c 和 board_spi.h 兩個文件加入工程的Application文件夾下

2.1 board_spi.c

/*********************************************************************
 * INCLUDES
 */
#include "nrf_drv_spi.h"
#include "nrf_gpio.h"
#include "app_error.h"

#include "board_spi.h"
#include "common.h"		

static void spiCallbackFunc(nrf_drv_spi_evt_t const *pEvent, void *arg);

/*********************************************************************
 * LOCAL VARIABLES
 */
static volatile bool s_transferOk = true;  										// SPI數據傳輸完成標誌
static const nrf_drv_spi_t s_spiHandle = NRF_DRV_SPI_INSTANCE(SPI_INSTANCE);	// SPI instance

/*********************************************************************
 * PUBLIC FUNCTIONS
 */
/**
 @brief SPI的初始化函數
 @param 無
 @return 無
*/
void SPI_Init(void)
{
	ret_code_t errCode;
	
	nrf_drv_spi_config_t spiConfig = NRF_DRV_SPI_DEFAULT_CONFIG;				// 使用SPI默認配置
	// 配置SPI端口，注意CSN不要在這設置，另外用GPIO口控制
	spiConfig.miso_pin = BOARD_SPI0_MISO_IO;
	spiConfig.mosi_pin = BOARD_SPI0_MOSI_IO;
	spiConfig.sck_pin = BOARD_SPI0_CLK_IO;
	spiConfig.mode = NRF_DRV_SPI_MODE_0;
	spiConfig.frequency = SPI_FREQUENCY_FREQUENCY_K250;	
	spiConfig.irq_priority = 4;													// 在定時器中使用優先級需小於6
	
	errCode = nrf_drv_spi_init(&s_spiHandle, &spiConfig, spiCallbackFunc, NULL);
	APP_ERROR_CHECK(errCode);
	
	nrf_gpio_cfg_output(BOARD_SPI0_CSN_IO);
}

/**
 @brief SPI片選信號設置
 @param pinState -[in] 引腳狀態
 @return 無
*/
void SPI_CsnSet(bool pinState)
{
    if(pinState == BOARD_SPI_CS_OFF)
    {
		nrf_gpio_pin_write(BOARD_SPI0_CSN_IO, 1);
    }
    else if(pinState == BOARD_SPI_CS_ON)
    {
        nrf_gpio_pin_write(BOARD_SPI0_CSN_IO, 0);
    }
}

/**
 @brief SPI讀出寫入數據
 @param pWriteData -[in] 寫入數據
 @param pReadData -[out] 讀出數據
 @param writeDataLen -[in] 寫入數據長度
 @return 無
*/
void SPI_ReadWriteData(uint8 *pWriteData, uint8 *pReadData, uint8 writeDataLen)
{
	s_transferOk = false;

	APP_ERROR_CHECK(nrf_drv_spi_transfer(&s_spiHandle, pWriteData, writeDataLen, pReadData, writeDataLen));

	while(!s_transferOk)
	{
		__WFE();
	}																			// Error in SPI or transfer already in progress.
}

/**
 @brief 開啓SPI，與初始化區別：沒有初始化CS引腳
 @param 無
 @return 無
*/
void SPI_Enable(void)
{
	ret_code_t errCode;
	
	nrf_drv_spi_config_t spiConfig = NRF_DRV_SPI_DEFAULT_CONFIG;				// 使用SPI默認配置
	// 配置SPI端口，注意CSN不要在這設置，另外用GPIO口控制
	spiConfig.miso_pin = BOARD_SPI0_MISO_IO;
	spiConfig.mosi_pin = BOARD_SPI0_MOSI_IO;
	spiConfig.sck_pin = BOARD_SPI0_CLK_IO;
	spiConfig.mode = NRF_DRV_SPI_MODE_0;
	spiConfig.frequency = SPI_FREQUENCY_FREQUENCY_M8;	
	spiConfig.irq_priority = 4;													// 在定時器中使用優先級需小於6
	
	errCode = nrf_drv_spi_init(&s_spiHandle, &spiConfig, spiCallbackFunc, NULL);
	APP_ERROR_CHECK(errCode);
}

/**
 @brief 禁用SPI
 @param 無
 @return 無
*/
void SPI_Disable(void)
{
	nrf_drv_spi_uninit(&s_spiHandle);
}


/*********************************************************************
 * LOCAL FUNCTIONS
 */
/**
 @brief SPI中斷處理回調函數
 @param 無
 @return 無
*/
static void spiCallbackFunc(nrf_drv_spi_evt_t const *pEvent, void *arg)
{
	s_transferOk = true;
}

/****************************************************END OF FILE****************************************************/

2.2 board_spi.h

#ifndef _BOARD_SPI_H_
#define _BOARD_SPI_H_

/*********************************************************************
 * INCLUDES
 */
#include <stdbool.h>

#include "common.h"

/*********************************************************************
 * DEFINITIONS
 */
#define BOARD_SPI_CS_ON             0
#define BOARD_SPI_CS_OFF            1

#define SPI_CS_HIGH                 SPI_CsnSet(BOARD_SPI_CS_OFF)
#define SPI_CS_LOW                  SPI_CsnSet(BOARD_SPI_CS_ON)

#define BOARD_SPI0_MISO_IO          17
#define BOARD_SPI0_MOSI_IO          18
#define BOARD_SPI0_CLK_IO           20
#define BOARD_SPI0_CSN_IO           19

#define SPI_INSTANCE  				0			// SPI instance index 

/*********************************************************************
 * API FUNCTIONS
 */
void SPI_Init(void);
void SPI_CsnSet(bool pinState);
void SPI_ReadWriteData(uint8 *pWriteData, uint8 *pReadData, uint8 writeDataLen);
void SPI_Enable(void);
void SPI_Disable(void);

#endif /* _BOARD_SPI_H_ */

三、API調用

需包含頭文件 board_spi.h

SPI_Init

功能	初始化SPI驅動
函數定義	void SPI_Init(void)
參數	無
返回	無

1.其中CS片選信號引腳不要直接在 spiConfig.ss_pin 設置，需要自己另外用GPIO驅動
2.spiConfig.irq_priority 爲中斷優先級，如果在定時器中使用則優先級需小於6
3.spiConfig.frequency 爲傳輸速率，最高可設爲SPI_FREQUENCY_FREQUENCY_M8即 8 Mbps
4.spiConfig.mode 爲SPI模式，有4種模式0-3，通常爲模式0

SPI_CsnSet

功能	SPI片選信號設置
函數定義	void SPI_CsnSet(bool pinState)
參數	pinState：引腳狀態
返回	無

SPI_ReadWriteData

功能	SPI讀出寫入數據
函數定義	void SPI_ReadWriteData(uint8_t *pWriteData, uint8_t *pReadData, uint8_t writeDataLen)
參數	pWriteData：寫入數據 pReadData：讀出數據 writeDataLen：寫入數據長度
返回	無

SPI_Enable

功能	開啓SPI，實現低功耗配合SPI_Disable使用
函數定義	void SPI_Enable(void)
參數	無
返回	無

SPI_Disable

功能	禁用SPI，實現低功耗配合SPI_Enable使用
函數定義	void SPI_Disable(void)
參數	無
返回	無

四、SDK配置

點擊 sdk_config.h 文件

選擇 Configuration Wizard

nRF_Drivers 中勾選SPI及SPIM相關選項

在 nRF_Drivers 中添加文件

五、使用例子

1）添加頭文件

#include "board_spi.h"

2）添加初始化代碼（SDK15.3 中 ble_peripheral 的 ble_app_template 工程 main() 函數中）
加入 SPI_Init() 並在初始化後調用 SPI_Disable 進入低功耗，在需要用SPI時調用 SPI_Enable 開啓SPI

int main(void)
{
	bool erase_bonds;

    /*-------------------------- 外設驅動初始化 ---------------------------*/
	// Initialize.
    log_init();																	// 日誌驅動初始化																	
    timers_init();																// 定時器驅動初始化（在此加入自定義定時器）
	SI522_Init();																// SI522驅動初始化（含SPI）	
	
	/*-------------------------- 藍牙協議棧初始化 ---------------------------*/
    power_management_init();
    ble_stack_init();															// 協議棧初始化
    gap_params_init();
    gatt_init();
    advertising_init();															// 廣播初始化
    services_init();															// 服務初始化
    conn_params_init();															// 連接參數初始化
    peer_manager_init();
	
	/*-------------------------- 開啓應用 ---------------------------*/
	// Start execution.
    NRF_LOG_INFO("Template example started."); 
    advertising_start(erase_bonds);												// 開啓廣播	
	application_timers_start();													// 定時器應用開啓（在此開啓自定義定時器）	
	SPI_Disable();																// 禁用SPI，進入低功耗模式，等待讀卡時再開啓
	
    // Enter main loop.
    for(;;)
    {
        idle_state_handle();
    }
}

3）寫入數據

uint8_t temp[1] = {0x01};
SPI_ReadWriteData(temp, NULL, sizeof(uint8_t));

4）查看示波器
CLK

MOSI

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• 由 Leung 寫於 2019 年 12 月 24 日

• 參考：青風電子社區