IO 模擬 SPI協議

SPI是一個環形總線結構，由ss(cs)、sck、sdi、sdo構成，其時序其實很簡單，主要是在sck的控制下，兩個雙向移位寄存器進行數據交換。

上升沿發送、下降沿接收、高位先發送。

1.1.    上升沿到來的時候，sdo上的電平將被髮送到從設備的寄存器中。

1.2.    下降沿到來的時候，sdi上的電平將被接收到主設備的寄存器中。

假設主機和從機初始化就緒：並且主機的sbuff=0xaa(10101010)，從機的sbuff=0x55(01010101)，下面將分步對spi的8個時鐘週期的數據情況演示一遍(假設上升沿發送數據)。

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脈衝          主機sbuff    從機sbuff    sdi    sdo
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0    00-0     10101010     01010101     0      0
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1    0--1     0101010x     10101011     0      1
1    1--0     01010100     10101011     0     1
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2    0--1     1010100x     01010110     1      0
2    1--0     10101001     01010110     1     0
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3    0--1     0101001x     10101101     0      1
3   1--0     01010010     10101101      0     1
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4    0--1     1010010x     01011010     1      0
4   1--0     10100101     01011010      1     0
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5    0--1     0100101x     10110101     0      1
5    1--0     01001010     10110101     0     1
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6    0--1     1001010x     01101010     1      0
6   1--0     10010101     01101010      1     0
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7    0--1     0010101x    11010101      0      1
7   1--0     00101010     11010101      0     1
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8    0--1    0101010x     10101010     1      0
8   1--0     01010101    10101010      1      0
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       這樣就完成了兩個寄存器8位的交換，上面的0--1表示上升沿、1--0表示下降沿，sdi、 sdo相對於主機而言的。根據以上分析，一個完整的傳送週期是16位，即兩個字節，因爲，首先主機要發送命令過去，然後從機根據主機的名準備數據，主機在下一個8位時鐘週期才把數據讀回來。

              SPI總線是Motorola公司推出的三線同步接口，同步串行3線方式進行通信:一條時鐘線SCK，一條數據輸入線MOSI，一條數據輸出線MISO;用於 CPU與各種外圍器件進行全雙工、同步串行通訊。SPI主要特點有:可以同時發出和接收串行數據;可以當作主機或從機工作;提供頻率可編程時鐘;發送結束中斷標誌;寫衝突保護;總線競爭保護等。

SPI模擬具體實現在IO_Spi.c中，其中主要模擬SPI讀和寫兩個過程，主要實現在IO_SpiReadByte()和IO_SpiWriteByte()兩個函數中，如下：（編譯環境CSR，PioSet（）設置對應IO口的高低電平）

uint8 IO_SpiReadByte(void)
{
    
    uint8 i,data = 0x00;
    PioSet(SCK_PIO,PIO_STATE_LOW);
    WAIT_uS(2);
    for(i = 0; i < 8; i++)
    { 

        PioSet(SCK_PIO,PIO_STATE_HIGH);
        WAIT_uS(2);
        if(PioGet(SDI_PIO))
        {
            data |= 0x01;
        }
        PioSet(SCK_PIO,PIO_STATE_LOW);
        WAIT_uS(2);
        data <<= 1;
    }
    return data;
}

void IO_SpiWriteByte(uint8 byte)
{
    uint8 i;
    PioSet(SCK_PIO, PIO_STATE_LOW);
    WAIT_uS(2);
    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        if(byte & 0x80)
        {
            PioSet(SDO_PIO,PIO_STATE_HIGH);
        }
        else
        {
            PioSet(SDO_PIO,PIO_STATE_LOW);
        }
        WAIT_uS(2);
        PioSet(SCK_PIO,PIO_STATE_HIGH);
        WAIT_uS(2);
        PioSet(SCK_PIO,PIO_STATE_LOW);
        byte <<= 1;    
    }
}