SPI接口概述

AT32的SPI接口提供軟件編程配置選項(xiàng)，根據(jù)軟件編程配置方式不同，可以分別作為SPI和I2S使用。 本文將分SPI和I2S分別介紹SPI接口作SPI或I2S的功能特性以及配置流程。

AT32 SPI特點(diǎn)：

可編程配置的全雙工或半雙工通信

--全雙工同步通信

--半雙工同步通信(可以根據(jù)軟件編程配置選擇傳輸方向：發(fā)送或接收)

可編程配置主/從模式

可編程配置的CS模式：硬件/軟件CS模式

可編程配置的時(shí)鐘極性和相位

可編程配置的數(shù)據(jù)傳輸順序(MSB/LSB)

可編程配置的錯(cuò)誤中斷標(biāo)志(CS脈沖異常，接收溢出錯(cuò)誤，主模式錯(cuò)誤，CRC校驗(yàn)錯(cuò)誤)

數(shù)據(jù)接收/發(fā)送均支持DMA

兼容TI的SSP協(xié)議(即TI模式)

AT32 I2S特點(diǎn)：

可編程配置的操作模式

--從設(shè)備發(fā)送

--從設(shè)備接收

--主設(shè)備發(fā)送

--主設(shè)備接收

可編程配置的時(shí)鐘極性

可編程配置的時(shí)鐘頻率(8KHz到192KHz)

可編程配置的數(shù)據(jù)位數(shù)(16位，24位，32位)

可編程配置的聲道位數(shù)(16位，32位)

可編程配置的音頻協(xié)議

--I2S飛利浦標(biāo)準(zhǔn)

--高字節(jié)對(duì)齊標(biāo)準(zhǔn)(左對(duì)齊)

--低字節(jié)對(duì)齊標(biāo)準(zhǔn)(右對(duì)齊)

--PCM標(biāo)準(zhǔn)(長(zhǎng)幀/短幀)

支持I2S全雙工

支持DMA傳輸

在通訊期間可提供頻率固定為256倍Fs(音頻采樣頻率)的外設(shè)主時(shí)鐘

SPI功能介紹

本章主要介紹SPI基本功能，以及AT32 SPI的各種附加可配置選項(xiàng)。

SPI硬件接口

SPI接口定義如下：

CS：片選引腳(可選)。 通常由主機(jī)輸出，從機(jī)輸入。 后續(xù)CS管理章節(jié)作詳細(xì)介紹。

SCK：時(shí)鐘引腳。 由主機(jī)輸出，從機(jī)輸入。

MISO：主收從發(fā)引腳。 主機(jī)則作為接收數(shù)據(jù)引腳，從機(jī)則做為發(fā)送數(shù)據(jù)引腳。

MOSI：主發(fā)從收引腳。 主機(jī)則作為發(fā)送數(shù)據(jù)引腳，從機(jī)則作為接收數(shù)據(jù)引腳。

以下介紹幾種常見(jiàn)的SPI通信接線方式。

1)如下圖1，是單主單從、全雙工、CS硬件模式的應(yīng)用接線示意圖。

圖1 SPI單主單從、全雙工、硬件CS管理接線示意

2)如下圖2，是單主單從、全雙工、CS軟件模式的應(yīng)用接線示意圖。 在CS軟件管理模式下，無(wú)需使用CS引腳，主/從機(jī)的CS引腳都可以釋放給其他應(yīng)用使用。 此時(shí)，從機(jī)對(duì)SWCSIL位清0或置1等效于“硬件CS模式”下的CS引腳輸入低電平和高電平。 主機(jī)則必須將SWCSIL位置1，以保證正確的處于主機(jī)模式。

圖2 SPI單主單從、全雙工、軟件CS管理接線示意

3)如下圖3，是單主多從全雙工接線示意。

主機(jī)使用普通I/O口1n輸出以驅(qū)動(dòng)從機(jī)1n的片選CS，主機(jī)的SCK,MISO,MOSI和從機(jī)的SCK,MISO,MOSI引腳一對(duì)多連接。 此時(shí)SPI主機(jī)可以通過(guò)I/O1~n的選擇與多個(gè)從機(jī)進(jìn)行分時(shí)通信。 此時(shí)從機(jī)必須使用硬件CS模式。 主機(jī)可以使用軟件CS模式，主機(jī)CS對(duì)應(yīng)的引腳可以釋放給其他應(yīng)用使用。

圖3 SPI單主多從、全雙工接線示意

4)如下圖4，AT32的SPI增加了SPI半雙工模式，此模式下只需要使用3線即可通信。

主機(jī)使用MOSI進(jìn)行數(shù)據(jù)收/發(fā)。 當(dāng)主機(jī)配置為半雙工發(fā)送模式(SLBEN=1，SLBTD=1)時(shí)，主機(jī)MOSI為輸出引腳，用于發(fā)送數(shù)據(jù); 當(dāng)主機(jī)配置為半雙工接收模式(SLBEN=1，SLBTD=0)時(shí)，主機(jī)MOSI為輸入引腳，用于接收數(shù)據(jù)。

從機(jī)使用MISO進(jìn)行數(shù)據(jù)收/發(fā)。 當(dāng)從機(jī)配置為半雙工發(fā)送模式(SLBEN=1，SLBTD=1)時(shí)，從機(jī)MISO為輸出引腳，用于發(fā)送數(shù)據(jù); 當(dāng)從機(jī)配置為半雙工接收模式(SLBEN=1，SLBTD=0)時(shí)，從機(jī)MISO為輸入引腳，用于接收數(shù)據(jù)。

圖4 SPI單主單從、半雙工接線示意

SPI數(shù)據(jù)接收和發(fā)送

如下圖5，用戶軟件程序可以讀和寫數(shù)據(jù)寄存器，其他部分全由硬件自動(dòng)完成。

以全雙工，硬件CS管理，8bit數(shù)據(jù)格式為例。 收發(fā)一筆數(shù)據(jù)的流程如下：

作為SPI主機(jī)時(shí)：

軟件使能SPI(SPIEN=1)后，硬件控制CS引腳輸出低電平，以片選從機(jī)。 之后軟件往數(shù)據(jù)寄存器寫入數(shù)據(jù)，如下圖5的“軟件寫數(shù)據(jù)寄存器”處，相當(dāng)于往發(fā)送緩沖器寫入待發(fā)送數(shù)據(jù)，之后硬件會(huì)自動(dòng)將發(fā)送緩沖器的待發(fā)送數(shù)據(jù)搬運(yùn)到移位寄存器。 同時(shí)將發(fā)送緩沖器空標(biāo)志置1(TDBE=1)，以提醒軟件又可以往數(shù)據(jù)寄存器寫入下一筆待發(fā)送的數(shù)據(jù)。 之后硬件立即開(kāi)始在SCK引腳上輸出時(shí)鐘信號(hào)，并在MOSI引腳上發(fā)出待發(fā)送數(shù)據(jù)的第一bit數(shù)據(jù)。 之后硬件從MISO引腳上讀取待接收數(shù)據(jù)的第一bit數(shù)據(jù)并放入移位寄存器中(移位寄存器由于之前發(fā)送了1bit數(shù)據(jù)，此時(shí)正好有一bit位置可以存放收到的數(shù)據(jù))。 之后硬件會(huì)通過(guò)移位寄存器自動(dòng)發(fā)送和接收剩下的7bit數(shù)據(jù)。 之后硬件會(huì)將移位寄存器中接收到的8bit數(shù)據(jù)搬運(yùn)到接收緩沖器中，并將接收緩沖器滿標(biāo)志置1(RDBF=1)，以提醒軟件可以通過(guò)讀取數(shù)據(jù)寄存器來(lái)讀取剛剛接收到的這筆數(shù)據(jù)。

作為SPI從機(jī)時(shí)：

軟件使能SPI(SPIEN=1)后，軟件往數(shù)據(jù)寄存器寫入數(shù)據(jù)，相當(dāng)于往發(fā)送緩沖器寫入待發(fā)送數(shù)據(jù)，然后硬件會(huì)將發(fā)送緩沖器空標(biāo)志清0(TDBE=0)，以提醒軟件此時(shí)發(fā)送緩沖器已有待發(fā)送數(shù)據(jù)了。 之后硬件檢測(cè)CS引腳和SCK引腳，等待來(lái)自主機(jī)的片選和時(shí)鐘信號(hào)。 檢測(cè)到片選和時(shí)鐘信號(hào)之后，硬件自動(dòng)將發(fā)送緩沖器的待發(fā)送數(shù)據(jù)搬運(yùn)到移位寄存器并在MISO引腳上發(fā)出待發(fā)送數(shù)據(jù)的第一bit。 同時(shí)將發(fā)送緩沖器空標(biāo)志置1(TDBE=1)，以提醒軟件又可以往數(shù)據(jù)寄存器寫入下一筆待發(fā)送的數(shù)據(jù)。 之后硬件從MOSI引腳上讀取待接收數(shù)據(jù)的第一bit數(shù)據(jù)并放入移位寄存器中(移位寄存器由于之前發(fā)送了1bit數(shù)據(jù)，此時(shí)正好有一bit位置可以存放收到的數(shù)據(jù))。 之后硬件根據(jù)在SCK上的時(shí)鐘信號(hào)，會(huì)在MISO和MOSI引腳上發(fā)送和接收剩下的7bit數(shù)據(jù)。 之后硬件會(huì)將移位寄存器中接收到的8bit數(shù)據(jù)搬運(yùn)到接收緩沖器中，并將接收緩沖器滿標(biāo)志置1(RDBF=1)，以提醒軟件可以通過(guò)讀取數(shù)據(jù)寄存器來(lái)讀取剛剛接收到的這筆數(shù)據(jù)。

也可以參考下一小節(jié)“SPI時(shí)序”來(lái)理解SPI收發(fā)邏輯。

圖5 SPI數(shù)據(jù)接收/發(fā)送框圖

SPI時(shí)序

本節(jié)介紹SPI通信時(shí)序。 包括全雙工和半雙工的主/從通信時(shí)序。

1、SPI全雙工時(shí)序

以全雙工、硬件CS管理、單主單從通信為例。

其中主機(jī)端相關(guān)配置如下：

MSTEN=1：設(shè)備為主機(jī);

SLBEN=0：全雙工模式;

CLKPOL=0：SCK空閑輸出低電平;

CLKPHA=0：SCK第一個(gè)邊沿開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲;

FBN=0：幀位個(gè)數(shù)為8bit;

SWCSEN=0，HWCSOE=1：使用硬件CS管理;

主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)(MOSI)：0xAA,0xCC,0xAA;

從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)(MISO)：0xCC,0xAA,0xCC。

主機(jī)端時(shí)序見(jiàn)下圖 6 ：

圖6 硬件CS管理-全雙工-主機(jī)通信時(shí)序

其中從機(jī)端相關(guān)配置如下：

MSTEN=0：設(shè)備為從機(jī)

SLBEN=0：全雙工模式;

CLKPOL=0：SCK空閑低電平

CLKPHA=0：SCK第一個(gè)邊沿進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲

FBN=0：幀位個(gè)數(shù)為8bit

SWCSEN=0：使用硬件CS管理

主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)(MOSI)：0xAA,0xCC,0xAA

從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)(MISO)：0xCC,0xAA,0xCC

從機(jī)端時(shí)序見(jiàn)下圖 7 ：

圖7 硬件CS管理-半雙工-從機(jī)通信時(shí)序

2、SPI半雙工時(shí)序

半雙工時(shí)序下，有主機(jī)發(fā)送、從機(jī)接收、主機(jī)接收、從機(jī)發(fā)送4種模式。

1)以半雙工、硬件CS管理、主機(jī)發(fā)送-從機(jī)接收通信為例。

其中主機(jī)端相關(guān)配置如下：

MSTEN=1 ：設(shè)備為主機(jī);

SLBEN=1 ：使能單線雙向半雙工模式;

SLBTD=1 ：發(fā)送模式;

CLKPOL=0：SCK空閑輸出低電平;

CLKPHA=0：SCK第一個(gè)邊沿開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲;

FBN=0：幀位個(gè)數(shù)為8bit;

SWCSEN=0，HWCSOE=1：使用硬件CS管理;

主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)：0xAA,0xCC,0xAA;

主機(jī)端時(shí)序見(jiàn)下圖 8 ：

圖8 硬件CS管理-半雙工-主發(fā)時(shí)序

其中從機(jī)端相關(guān)配置如下：

MSTEN=0：設(shè)備為從機(jī);

SLBEN=1 ：使能單線雙向半雙工模式;

SLBTD=0 ：接收模式;

CLKPOL=0：SCK空閑低電平;

CLKPHA=0：SCK第一個(gè)邊沿進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲;

FBN=0：幀位個(gè)數(shù)為8bit;

SWCSEN=0：使用硬件CS管理;

從機(jī)接收數(shù)據(jù)：0xAA,0xCC,0xAA;

從機(jī)端時(shí)序見(jiàn)下圖 9 ：

圖9 硬件CS管理-半雙工-從收時(shí)序

2)以半雙工、硬件CS管理、主機(jī)接收-從機(jī)發(fā)送通信為例。

其中主機(jī)端相關(guān)配置如下：

MSTEN=1 ：設(shè)備為主機(jī);

SLBEN=1 ：使能單線雙向半雙工模式;

SLBTD=0 ：接收模式;

CLKPOL=0：SCK空閑輸出低電平;

CLKPHA=0：SCK第一個(gè)邊沿開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲;

FBN=0：幀位個(gè)數(shù)為8bit;

SWCSEN=0，HWCSOE=1：使用硬件CS管理;

主機(jī)接收數(shù)據(jù)：0xAA,0xCC,0xAA;

主機(jī)端時(shí)序見(jiàn)下圖10：

此模式下，較為特別的是，SPI主機(jī)一旦使能(SPIEN=1)，就會(huì)連續(xù)不斷的輸出時(shí)鐘。 因此，主機(jī)在接收完需要接收的數(shù)據(jù)后，需要關(guān)閉SPI。 在本例中，接收完連續(xù)的3筆數(shù)據(jù)后，也就是下圖10的箭頭處，需要關(guān)閉SPI，輸出多余的時(shí)鐘。

另外，如下圖10，此模式下，BF標(biāo)志始終為低。

圖10 硬件CS管理-半雙工-主收時(shí)序

其中從機(jī)端相關(guān)配置如下：

MSTEN=0：設(shè)備為從機(jī);

SLBEN=1 ：使能單線雙向半雙工模式;

SLBTD=1 ：發(fā)送模式;

CLKPOL=0：SCK空閑低電平;

CLKPHA=0：SCK第一個(gè)邊沿進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲;

FBN=0：幀位個(gè)數(shù)為8bit;

SWCSEN=0：使用硬件CS管理;

從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)：0xAA,0xCC,0xAA;

從機(jī)端時(shí)序見(jiàn)下圖 11 ：

圖11 硬件CS管理-半雙工-從發(fā)時(shí)序

SPI數(shù)據(jù)收發(fā)方式

SPI的接收和發(fā)送如前文所述，是通過(guò)操作數(shù)據(jù)寄存器來(lái)完成的。 而根據(jù)操作數(shù)據(jù)寄存器的方法，SPI有以下3種數(shù)據(jù)接收發(fā)送方式。

輪詢方式

輪詢方式不需要使能SPI中斷和DMA。 只需要在main函數(shù)中不斷讀取STS寄存器，并判斷TDBE和RDBF標(biāo)志是否置起，以確定何時(shí)向數(shù)據(jù)寄存器寫入待發(fā)送數(shù)據(jù)，何時(shí)從數(shù)據(jù)寄存器讀取接收到的數(shù)據(jù)。 比較耗費(fèi)CPU資源，不建議使用此方式。 具體請(qǐng)參考“案例1--SPI全雙工輪詢方式通信”一節(jié)。

中斷方式

中斷方式需要開(kāi)啟“發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器空中斷使能”和“接收數(shù)據(jù)緩沖器滿中斷使能”，即設(shè)置TDBEIE=1，RDBFIE=1。 并配置和使能SPI中斷。 之后在SPI中斷里進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，避免了輪詢方式的等待耗時(shí)，占用CPU資源相對(duì)較少。 具體請(qǐng)參考“案例4--SPI半雙工中斷方式通信”或“案例5--SPI半雙工中斷方式通信--加收發(fā)切換”一節(jié)。

DMA方式

DMA方式需要開(kāi)啟SPI的DMA接收/發(fā)送功能(DMAREN=1，DMATEN=1)。 并配置DMA通道映射到SPI和使能DMA。 之后的接收和發(fā)送均由DMA完成，收/發(fā)過(guò)程不再需要軟件參與，不占用CPU資源。 具體請(qǐng)參考“案例2--SPI全雙工DMA方式通信”一節(jié)。

時(shí)鐘控制器

SPI協(xié)議采用同步傳輸。 作主機(jī)時(shí)，需要時(shí)鐘控制器產(chǎn)生通信時(shí)鐘用于SPI接口的數(shù)據(jù)收發(fā)，并且需要將該通信時(shí)鐘通過(guò)SCK引腳輸出給從機(jī)，用于從機(jī)的數(shù)據(jù)收發(fā); 作從機(jī)時(shí)，需要外部提供通信時(shí)鐘，從SCK引腳輸入到SPI接口內(nèi)部作為通信時(shí)鐘使用。 對(duì)用戶而言，可軟件配置的主要有極性、相位、分頻系數(shù)三個(gè)參數(shù)。

極性

SPI時(shí)鐘極性，即空閑時(shí)SCK引腳輸出的電平。 通過(guò)配置CLKPOL位來(lái)選擇SPI時(shí)鐘極性。

如下圖12：CLKPOL=0時(shí)，SCK空閑為低電平; CLKPOL=1時(shí)，SCK空閑為高電平。

圖12 時(shí)鐘極性對(duì)比

相位

SPI時(shí)鐘相位，即SPI數(shù)據(jù)捕獲邊緣。 通過(guò)配置CLKPHA位來(lái)選擇SPI時(shí)鐘極性。

如下圖13：

CLKPHA=0時(shí)，第一個(gè)邊沿為捕獲采樣邊沿。 在本例中(CLKPOL=0)，也就是上升沿為采樣沿; 相對(duì)的，本例中下降沿為驅(qū)動(dòng)沿。

CLKPHA=1時(shí)，第二個(gè)邊沿為捕獲采樣邊沿。 在本例中(CLKPOL=0)，也就是下降沿為采樣沿; 相對(duì)的，本例中上升沿為驅(qū)動(dòng)沿。

圖13 時(shí)鐘相位對(duì)比

分頻系數(shù)

SPI時(shí)鐘是從APB時(shí)鐘分頻得到的，通過(guò)配置MDIV[3：0]和MDIV3EN來(lái)選擇需要的分頻系數(shù)，以確定SPI時(shí)鐘。 分頻系數(shù)僅主機(jī)配置有效。 從機(jī)需要外部提供時(shí)鐘，因此此項(xiàng)配置無(wú)效。

CS管理

SPI CS包含硬件和軟件管理兩種模式，又根據(jù)主機(jī)/從機(jī)的不同，有不同的配置和應(yīng)用場(chǎng)景。

在CS為輸入模式時(shí)(HWCSOE=0)，如下圖14，主機(jī)和從機(jī)均通過(guò)SWCSEN位來(lái)選擇SPI實(shí)際使用的CS信號(hào)來(lái)自軟件設(shè)置(SWCSIL)還是外部CS引腳電平。

在CS為輸出模式時(shí)(HWCSOE=1)，軟件CS模式相關(guān)配置無(wú)效。

圖14 SPI數(shù)據(jù)接收/發(fā)送框圖

以下分別列出了主機(jī)和從機(jī)在不同的CS管理模式下的狀態(tài)和應(yīng)用場(chǎng)景。

主機(jī)CS管理：

下表1列出了幾種主機(jī)CS管理的配置及應(yīng)用場(chǎng)景。

表1 SPI主機(jī)CS管理配置

注：“--”表示此項(xiàng)配置無(wú)效，建議保持默認(rèn)配置。

從機(jī)CS管理：

下表2列出了從機(jī)CS管理的幾種配置和應(yīng)用場(chǎng)景。 其中，從模式下HWCSOE配置無(wú)效，該位只在主模式下有效。

表2 SPI從機(jī)CS管理配置

注：“--”表示此項(xiàng)配置無(wú)效，建議保持默認(rèn)配置。

CRC校驗(yàn)

AT32 SPI具有獨(dú)立的發(fā)送和接收CRC計(jì)算單元，用戶可通過(guò)軟件配置使能此功能。 使能CRC校驗(yàn)之后：硬件會(huì)對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC計(jì)算，并將計(jì)算得到的CRC校驗(yàn)碼放在SPI_TCRC寄存器中，CRC校驗(yàn)碼緊接在數(shù)據(jù)之后發(fā)送; 且硬件會(huì)在接收一筆數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC計(jì)算，并將計(jì)算得到的CRC校驗(yàn)碼放在SPI_RCRC寄存器中，硬件會(huì)在一筆連續(xù)的數(shù)據(jù)接收完成后將最后接收到的CRC校驗(yàn)碼與SPI_RCRC寄存器中的校驗(yàn)碼進(jìn)行比較，如果不符，CRC校驗(yàn)錯(cuò)誤位(CCERR)會(huì)置起，若使能了錯(cuò)誤中斷(ERRIE=1)，將會(huì)產(chǎn)生中斷。

另外，SPI通信方式使用DMA和使用輪詢/中斷方式時(shí)，CRC功能的軟件操作步驟有區(qū)別，如下：

輪詢 /中斷方式：

①配置CRC多項(xiàng)式：配置SPI_CPOLY寄存器和需要通信的SPI一致(默認(rèn)值為0x0007);

②使能CRC功能：CCEN=1;

③使能SPI：SPIEN=1;

④發(fā)送待發(fā)送的數(shù)據(jù)data_1~data_n;

⑤請(qǐng)求發(fā)送CRC校驗(yàn)碼：NTC=1。

注：NTC置1的時(shí)間參考下圖15的⑤段，需要在最后一筆數(shù)據(jù)(data_n)寫入數(shù)據(jù)寄存器到發(fā)送完成之間。 實(shí)際編寫軟件代碼時(shí)，建議在data_n寫入數(shù)據(jù)寄存器之后立即將NTC置1。

⑥硬件自動(dòng)在data_n發(fā)送完成后立即發(fā)送CRC校驗(yàn)碼(此時(shí)無(wú)需軟件參與)。

輪詢方式使用CRC功能可參考“案例6--SPI CRC功能使用”。

圖15 CRC使用流程(輪詢/中斷方式)

DMA方式：

SPI在使用DMA方式通信時(shí)，不需要軟件代碼去設(shè)置請(qǐng)求發(fā)送CRC校驗(yàn)碼，即不需要去置位NTC位。 具體步驟如下：

①配置DMA：請(qǐng)參考“案例2--SPI全雙工DMA方式通信”的DMA配置部分;

②配置CRC多項(xiàng)式：配置SPI_CPOLY寄存器和需要通信的SPI一致(默認(rèn)值為0x0007);

③使能CRC功能：CCEN=1;

④使能SPI：SPIEN=1;

⑤數(shù)據(jù)及CRC接收完成后需關(guān)閉SPI和DMA，之后再開(kāi)啟，準(zhǔn)備下一次通信。

TI模式(TI SSP協(xié)議)

AT32 SPI接口支持TI SSP協(xié)議，即TI模式。 用戶可以通過(guò)將TIEN位置1來(lái)使能TI模式。

使能TI模式后，SPI接口將按照TI協(xié)議要求產(chǎn)生時(shí)鐘SCK，和片選信號(hào)CS。 也就是CS軟/硬件管理相關(guān)控制位、時(shí)鐘極性/相位相關(guān)控制位配置無(wú)效，請(qǐng)保持默認(rèn)設(shè)置。 使能TI模式后，幀格式(8/16bit)配置、CRC校驗(yàn)、DMA等功能仍然可以使用。

TI模式下，連續(xù)和不連續(xù)通信稍有區(qū)別。 連續(xù)通信時(shí)，只有第一筆數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)有一個(gè)dummy CLK; 不連續(xù)通信時(shí)，每筆數(shù)據(jù)都有一個(gè)dummy CLK。 參考下圖16和圖17。

TI模式連續(xù)通信時(shí)序圖見(jiàn)下圖16。 主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)(MOSI)：0xAA,0xCC,0xAA; 從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)(MISO)：0xCC,0xAA,0xCC。

圖16 TI模式連續(xù)通信時(shí)序圖

TI模式不連續(xù)通信時(shí)序圖見(jiàn)下圖17。 主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)(MOSI)：0xAA,0xCC,0xAA; 從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)(MISO)：0xCC,0xAA,0xCC。

圖17 TI模式不連續(xù)通信時(shí)序圖

注：AT32只有部分型號(hào)支持TI模式。 AT32F425/F435/F437等型號(hào)支持TI模式，AT32F403/F403A/F407/F413/F415等型號(hào)不支持TI模式。 具體請(qǐng)參考各型號(hào)的RM。

SPI錯(cuò)誤

AT32的SPI有4種錯(cuò)誤標(biāo)志。 這4種錯(cuò)誤標(biāo)志共用一個(gè)錯(cuò)誤中斷使能位(ERRIE)。 也就是當(dāng)ERRIE=1時(shí)，產(chǎn)生以下4種錯(cuò)誤的任一錯(cuò)誤就會(huì)進(jìn)入SPI錯(cuò)誤中斷。

CSPAS--CS脈沖異常置位標(biāo)志

在TI模式下，當(dāng)SPI作從機(jī)使用時(shí)，SPI會(huì)在數(shù)據(jù)傳輸期間偵測(cè)非預(yù)期的CS脈沖，當(dāng)發(fā)生CS脈沖異常置位錯(cuò)誤，CSPAS被硬件置1，如果開(kāi)啟了錯(cuò)誤中斷使能(ERRIE=1)，則會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤中斷。 之后可以通過(guò)軟件讀SPI_STS清除該位。 當(dāng)偵測(cè)到CS脈沖異常時(shí)，為避免數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，軟件應(yīng)當(dāng)關(guān)閉SPI從機(jī)，重新配置SPI主機(jī)，再打開(kāi)SPI從機(jī)以重新開(kāi)始通信。

注：僅在TI模式下，CSPAS錯(cuò)誤標(biāo)志才有效。

ROERR-- 接收器溢出錯(cuò)誤標(biāo)志

當(dāng)SPI數(shù)據(jù)寄存器已暫存一筆待讀數(shù)據(jù)時(shí)，又收到一筆新數(shù)據(jù)，則會(huì)發(fā)生接收器溢出錯(cuò)誤，ROERR被硬件置1，如果開(kāi)啟了錯(cuò)誤中斷使能(ERRIE=1)，則會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤中斷。 發(fā)生溢出錯(cuò)誤之后，SPI_DT寄存器存放的是最早收到的那筆數(shù)據(jù)，發(fā)生溢出錯(cuò)誤之后收到的數(shù)據(jù)都被丟棄。

之后依次讀取SPI_DT寄存器和SPI_STS寄存器可清除該標(biāo)志位。

MMERR-- 主模式錯(cuò)誤標(biāo)志

參考“CS管理”一節(jié)，當(dāng)SPI主機(jī)為CS輸入模式且CS引腳輸入低電平時(shí)，會(huì)產(chǎn)生主模式錯(cuò)誤，MMERR位會(huì)被硬件置1，且硬件會(huì)強(qiáng)制SPI進(jìn)入從機(jī)模式(MSTEN清0)并關(guān)閉SPI(SPIEN清0)。 如果開(kāi)啟了錯(cuò)誤中斷使能(ERRIE=1)，則會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤中斷。

清除MMERR標(biāo)志位并從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)請(qǐng)嚴(yán)格按照以下步驟執(zhí)行：

①拉高CS引腳電平;

②執(zhí)行一次對(duì)SPI_STS寄存器的讀或?qū)懖僮?

③執(zhí)行一次對(duì)SPI_CTRL1寄存器的寫操作; (不需要改變SPI_CTRL1的值，只需要寫這個(gè)動(dòng)作)

④之后硬件會(huì)自動(dòng)清除MMERR標(biāo)志(此步驟不需要軟件代碼參與);

⑤之后軟件可根據(jù)需要重新配置主/從模式和使能SPI。

CCERR--CRC****校驗(yàn)錯(cuò)誤標(biāo)志

當(dāng)使能了CRC功能后，如果接收到的CRC校驗(yàn)碼(發(fā)送方發(fā)送的校驗(yàn)碼)和SPI_RCRC的校驗(yàn)碼(接收方根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)計(jì)算的校驗(yàn)碼)不符，則硬件將CCERR位置1，如果開(kāi)啟了錯(cuò)誤中斷使能(ERRIE=1)，則會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤中斷。

由于發(fā)生了CRC校驗(yàn)錯(cuò)誤，軟件程序應(yīng)當(dāng)丟棄之前接收到的一筆數(shù)據(jù)，并重新通信。 軟件對(duì)CCERR位寫0可清除該標(biāo)志位。

SPI中斷

如下圖18，SPI有一個(gè)全局中斷向量。 SPI中斷有三個(gè)中斷源：接收緩沖器滿、發(fā)送緩沖器空、通信錯(cuò)誤(詳見(jiàn)上一節(jié)“SPI錯(cuò)誤”)。 這三個(gè)中斷源分別有對(duì)應(yīng)的使能位。

下圖中，3個(gè)中斷使能位定義如下：

RDBFIE：接收數(shù)據(jù)緩沖器滿中斷使能

TDBEIE：發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器空中斷使能

ERRIE：錯(cuò)誤中斷使能

下圖中，5個(gè)標(biāo)志位定義如下：

ROERR：接收器溢出錯(cuò)誤

MMERR：主模式錯(cuò)誤

CCERR：CRC校驗(yàn)錯(cuò)誤

RDBF：接收數(shù)據(jù)緩沖器滿

TDBE：發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器空

圖18 SPI中斷示意

I2S功能介紹

I2S硬件接口

I2S接口定義如下：

WS：聲道選擇。 由主機(jī)輸出，從機(jī)輸入。

CK：時(shí)鐘。 由主機(jī)輸出，從機(jī)輸入。

MCK：主時(shí)鐘輸出(可選)。 在通訊期間可提供頻率固定為256倍Fs的外設(shè)主時(shí)鐘，僅在作為主機(jī)時(shí)有效。

SD：數(shù)據(jù)。 主機(jī)/從機(jī)接收或發(fā)送數(shù)據(jù)均通過(guò)這個(gè)引腳。

以下是常見(jiàn)的I2S通信接線方式。

如下圖19，是I2S主發(fā)從收的接線示意圖。

圖19 I2S主發(fā)從收通信接線示意

如下圖20，是I2S主收從發(fā)的接線示意圖。

圖20 I2S主收從發(fā)通信接線示意

I2S數(shù)據(jù)接收和發(fā)送

I2S數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和上文的SPI共用數(shù)據(jù)寄存器和DMA映射，如上圖5中的接收/發(fā)送緩沖器、移位寄存器也都是共用的，因此軟件代碼操作類似，請(qǐng)參考下文的I2S案例一節(jié)。 不過(guò)SPI默認(rèn)是全雙工，而I2S默認(rèn)是半雙工。 AT32也為用戶提供I2S全雙工功能，后文I2S全雙工一節(jié)詳細(xì)介紹。

I2S音頻協(xié)議

AT32的I2S支持以下4種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議：

飛利浦標(biāo)準(zhǔn)：STDSLE=0b00;

高字節(jié)對(duì)齊標(biāo)準(zhǔn)(左對(duì)齊)：STDSLE=0b01;

低字節(jié)對(duì)齊標(biāo)準(zhǔn)(右對(duì)齊)：STDSLE=0b10;

PCM標(biāo)準(zhǔn)：STDSLE=0b11。

其中PCM標(biāo)準(zhǔn)又分為：

1、PCM長(zhǎng)幀同步：PCMFSSEL=1;

2、PCM短幀同步：PCMFSSEL=0。

下圖21在“16位數(shù)據(jù)-32位聲道格式”，I2S時(shí)鐘極性為低(I2SCLKPOL=0)條件下對(duì)比了幾種音頻標(biāo)準(zhǔn)一幀數(shù)據(jù)的通信時(shí)序。

飛利浦模式下：WS為低電平表示正在傳輸?shù)穆暤罏樽舐暤溃琖S為高電平表示正在傳輸?shù)穆暤罏橛衣暤馈?數(shù)據(jù)左對(duì)齊，即高位對(duì)齊，低位的16個(gè)bit被硬件填充為0。

MSB標(biāo)準(zhǔn)下：WS為高電平表示正在傳輸?shù)穆暤罏樽舐暤溃琖S為低電平表示正在傳輸?shù)穆暤罏橛衣暤馈?數(shù)據(jù)左對(duì)齊，即高位對(duì)齊，低位的16個(gè)bit被硬件填充為0。

LSB標(biāo)準(zhǔn)下：WS為高電平表示正在傳輸?shù)穆暤罏樽舐暤溃琖S為低電平表示正在傳輸?shù)穆暤罏橛衣暤馈?數(shù)據(jù)右對(duì)齊，即低位對(duì)齊，高位的16個(gè)bit被硬件填充為0。

注：LSB標(biāo)準(zhǔn)下，數(shù)據(jù)發(fā)送順序還是高位在前。

PCM標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)幀下：沒(méi)有左右聲道之分，WS的脈沖代表同步信號(hào)而不是左右聲道。 WS脈沖長(zhǎng)度為13個(gè)CK長(zhǎng)度。

PCM標(biāo)準(zhǔn)短幀下：沒(méi)有左右聲道之分，WS的脈沖代表同步信號(hào)而不是左右聲道。 WS脈沖長(zhǎng)度為1個(gè)CK長(zhǎng)度。

圖21 I2S各音頻標(biāo)準(zhǔn)時(shí)序?qū)Ρ?/p>

I2S幀格式

AT32的I2S支持3種數(shù)據(jù)位個(gè)數(shù)選擇：

16位：I2SDBN=0b00

24位：I2SDBN=0b01

32位：I2SDBN=0b10

AT32的I2S支持2種聲道位個(gè)數(shù)選擇：

16位：I2SDBN=0

32位：I2SDBN=1

數(shù)據(jù)位個(gè)數(shù)和聲道位個(gè)數(shù)組合有以下4種幀格式：

①16位數(shù)據(jù)-16位聲道格式：I2SDBN=0b00，I2SDBN=0;

②16位數(shù)據(jù)-32位聲道格式：I2SDBN=0b00，I2SDBN=1;

③24位數(shù)據(jù)-32位聲道格式：I2SDBN=0b01，I2SDBN=1;

④32位數(shù)據(jù)-32位聲道格式：I2SDBN=0b10，I2SDBN=1;

上述的第②、③幀格式中，由于聲道位個(gè)數(shù)>數(shù)據(jù)位個(gè)數(shù)。 此時(shí)硬件會(huì)自動(dòng)將多余的聲道位填充為0。 可參考上圖21中，“16位數(shù)據(jù)-32位聲道格式”的時(shí)序。

上述的①、②幀格式，在接收/發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，僅需要讀取/寫入一次16bit的DT寄存器; 而③、④幀格式，在接收/發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，需要讀取/寫入兩次16bit的DT寄存器。

I2S時(shí)鐘控制器

I2S 采樣率( Fs )

常見(jiàn)的音頻的采樣頻率有：192KHz、96kHz、48kHz、44.1kHz、32kHz、22.05kHz、16kHz、11.025kHz、8kHz等。 而實(shí)際上AT32的I2S可以產(chǎn)生以上范圍內(nèi)的任何采樣率。

例如采樣率為192K，則表示每秒可傳輸192K幀音頻數(shù)據(jù)。 對(duì)于飛利浦/MSB/LSB標(biāo)準(zhǔn)而言，一幀音頻數(shù)據(jù)包含左、右通道兩筆16/32bit的數(shù)據(jù); 對(duì)于PCM標(biāo)準(zhǔn)而言，一幀數(shù)據(jù)僅包含一筆16/32bit的數(shù)據(jù)。

I2S 時(shí)鐘( CK )和主時(shí)鐘( MCK )

如下圖22，I2S的時(shí)鐘從系統(tǒng)時(shí)鐘SCLK分頻得來(lái)。 不過(guò)使用I2S時(shí)仍然需要使能掛載在APB時(shí)鐘總線上的SPI接口時(shí)鐘(SPIxEN=1)，以用于I2S邏輯控制器等。

當(dāng)需要輸出主時(shí)鐘(I2SMCLKOE=1)，聲道位個(gè)數(shù)為16bit(I2SDBN=0)時(shí)：

Fs=SCLK/[(162)((2*I2SDIV)+I2SODD)*8];

當(dāng)需要輸出主時(shí)鐘(I2SMCLKOE=1)，聲道位個(gè)數(shù)為32bit(I2SDBN=1)時(shí)：

Fs=SCLK/[(322)((2*I2SDIV)+I2SODD)*4];

當(dāng)不需要輸出主時(shí)鐘(I2SMCLKOE=0)，聲道位個(gè)數(shù)為16bit(I2SDBN=0)時(shí)：

Fs=SCLK/[(162)((2*I2SDIV)+I2SODD)];

當(dāng)不需要輸出主時(shí)鐘(I2SMCLKOE=0)，聲道位個(gè)數(shù)為32bit(I2SDBN=1)時(shí)：

Fs=SCLK/[(322)((2*I2SDIV)+I2SODD)];

圖22 I2S時(shí)鐘

如下表3，示例了系統(tǒng)時(shí)鐘為240MHz時(shí)，配置192K的采樣率推薦的I2S時(shí)鐘配置方案。

表3 I2S時(shí)鐘配置方案示例

I2S全雙工

AT32F403A/F407/F435/F437/F425等型號(hào)支持I2S全雙工，AT32F403/F413/F415/F421等型號(hào)不支持I2S全雙工，具體請(qǐng)參考對(duì)應(yīng)型號(hào)RM文檔。 不同型號(hào)MCU的I2S全雙工實(shí)現(xiàn)方式也有所區(qū)別，本文會(huì)分別介紹AT32F403A/F407/F435/F437和AT32F425的I2S全雙工功能。

AT32F403A/F407/F435/F437的I2S****全雙工

AT32F403A/F407/F435/F437為了支持I2S全雙工模式，額外例化了兩個(gè)I2S模塊(I2S2EXT，I2S3EXT)。 I2S2可與I2S2EXT組合在一起支持全雙工模式，I2S3可與I2S3EXT組合在一起支持全雙工模式。 代碼可參考“案例3—AT32F403A/F407/F435/F437 I2S全雙工DMA方式通信”。

在I2Sx可與I2SxEXT組成全雙工模塊時(shí)，I2Sx可配置為主或從模式，I2SxEXT只能配置為從模式。 I2SxEXT共享I2Sx的CK和WS，對(duì)應(yīng)的有以下幾種配置方式：

I2Sx主發(fā)(OPERSEL=0b10); I2SxEXT從收(OPERSEL=0b01);

I2Sx主收(OPERSEL=0b11); I2SxEXT從發(fā)(OPERSEL=0b00)。

I2Sx從發(fā)(OPERSEL=0b00); I2SxEXT從收(OPERSEL=0b01);

I2Sx從收(OPERSEL=0b01); I2SxEXT從發(fā)(OPERSEL=0b00)。

注：I2S2EXT和I2S3EXT只用于I2S全雙工模式，而不能單獨(dú)使用。

圖23 I2S全雙工結(jié)構(gòu)圖

AT32F425的I2S全雙工

AT32F425的I2S全雙工實(shí)現(xiàn)方式和AT32F403A/F407/F435/F437不同。 AT32F425可以通過(guò)設(shè)置SCFG_CFG2寄存器中的I2S_FD將兩個(gè)SPI組合在一起實(shí)現(xiàn)I2S全雙工。 代碼可參考“案例4—AT32F425 I2S全雙工DMA方式通信”。 CK和WS由I2S主導(dǎo)方提供，附屬方的CK和WS對(duì)應(yīng)引腳可以釋放給其他功能使用。 根據(jù)I2S_FD配置，有以下幾種組合方式：

I2S_FD=0b00：I2S1~3各自獨(dú)立半雙工工作;

I2S_FD=0b01：I2S1和I2S3組成全雙工模式，其中I2S1為主導(dǎo)方，I2S3為附屬方。

I2S_FD=0b10：I2S2和I2S3組成全雙工模式，其中I2S2為主導(dǎo)方，I2S3為附屬方。

I2S_FD=0b11：I2S1和I2S2組成全雙工模式，其中I2S1為主導(dǎo)方，I2S2為附屬方。

圖24 I2S全雙工結(jié)構(gòu)圖

I2S錯(cuò)誤

ROERR-- 接收器溢出錯(cuò)誤標(biāo)志

此錯(cuò)誤標(biāo)志和SPI一樣，請(qǐng)參考前文“2.9.2 ROERR--接收器溢出錯(cuò)誤標(biāo)志”。

TUERR-- 發(fā)送器欠載錯(cuò)誤標(biāo)志位

在I2S從發(fā)模式下，如果在CK上檢測(cè)到了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)沿，但新的發(fā)送數(shù)據(jù)并沒(méi)有被寫入數(shù)據(jù)寄存器，則會(huì)產(chǎn)生發(fā)送器欠載錯(cuò)誤，此時(shí)硬件會(huì)將TUERR位置1。 軟件讀SPI_STS寄存器可清除該標(biāo)志位。 此錯(cuò)誤標(biāo)志僅使用I2S時(shí)有效。

I2S中斷

I2S和SPI共用一個(gè)全局中斷向量，即下圖25的“I2S中斷”和上圖18中的“SPI中斷”共用同一個(gè)中斷向量。 I2S中斷有三個(gè)中斷源：接收緩沖器滿、發(fā)送緩沖器空、通信錯(cuò)誤(詳見(jiàn)上一節(jié)“I2S錯(cuò)誤”)。 這三個(gè)中斷源分別有對(duì)應(yīng)的使能位。

下圖中，3個(gè)中斷使能位定義如下：

RDBFIE：接收數(shù)據(jù)緩沖器滿中斷使能(和SPI一樣)

TDBEIE：發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器空中斷使能(和SPI一樣)

ERRIE： 錯(cuò)誤中斷使能(和SPI一樣)

下圖中，4個(gè)標(biāo)志位定義如下：

ROERR：接收器溢出錯(cuò)誤(和SPI一樣)

TUERR：發(fā)送器欠載錯(cuò)誤(僅I2S有這個(gè)錯(cuò)誤標(biāo)志)

RDBF：接收數(shù)據(jù)緩沖器滿(和SPI一樣)

TDBE：發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器空(和SPI一樣)

圖25 I2S中斷示意

SPI案例

注：所有project都是基于keil5而建立，若用戶需要在其他編譯環(huán)境上使用，請(qǐng)參考

AT32xxx_Firmware_Library_V2.x.xprojectat_start_xxx emplates中各種編譯環(huán)境(例如IAR6/7,keil4/5)進(jìn)行簡(jiǎn)單修改即可。

案例1-SPI全雙工輪詢方式通信

功能簡(jiǎn)介

實(shí)現(xiàn)SPI2和SPI3之間的全雙工輪詢通信。 接線如下：

SPI2 SPI3

PD1(短短板)<--->PC10(短單)

PC2(味噌)<--->PC11(味噌)

PD4(莫西)<--->PC12(莫西)

資源準(zhǔn)備

1)硬件環(huán)境：

一塊AT32F437的AT-START BOARD

2)軟件環(huán)境：

projectat_start_f437examplesspifullduplex_polling

軟件設(shè)計(jì)

1)配置流程

配置SPI2和SPI3對(duì)應(yīng)的GPIO;

配置SPI2和SPI3通信配置;

開(kāi)始輪詢通信。

2)代碼介紹

main函數(shù)代碼描述

SPI通信配置函數(shù)代碼描述

SPI GPIO配置函數(shù)代碼描述

實(shí)驗(yàn)效果

AT-START BOARD的LED2亮起，說(shuō)明SPI2和SPI3通信正常。

案例2-SPI全雙工DMA方式通信

功能簡(jiǎn)介

實(shí)現(xiàn)SPI2和SPI3之間的全雙工DMA通信。 接線如下：

SPI2 SPI3

PD1(短短板)<--->PC10(短單)

PC2(味噌)<--->PC11(味噌)

PD4(莫西)<--->PC12(莫西)

資源準(zhǔn)備

1)硬件環(huán)境：

一塊AT32F437的AT-START BOARD

2)軟件環(huán)境：

projectat_start_f437examplesspimotorola_fullduplex_dma

軟件設(shè)計(jì)

1)配置流程

配置SPI2和SPI3對(duì)應(yīng)的GPIO;

配置SPI2和SPI3的通信配置和DMA配置;

開(kāi)始DMA通信。

2)代碼介紹

main函數(shù)代碼描述

SPI通信配置及DMA配置函數(shù)代碼描述

SPI GPIO配置函數(shù)代碼描述

實(shí)驗(yàn)效果

AT-START BOARD的LED2亮起，說(shuō)明SPI2和SPI3通信正常。

案例3-SPI只收通信

功能簡(jiǎn)介

實(shí)現(xiàn)SPI2和SPI3之間的單向只收通信。 接線如下：

SPI2 SPI3

PD1(短短板)<--->PC10(短單)

PD4(莫西)<--->PC12(莫西)

資源準(zhǔn)備

1)硬件環(huán)境：

一塊AT32F437的AT-START BOARD

2)軟件環(huán)境：

projectat_start_f437examplesspionly_receive_mode_polling

軟件設(shè)計(jì)

1)配置流程

配置SPI2和SPI3對(duì)應(yīng)的GPIO;

配置SPI2和SPI3的通信配置;

開(kāi)始輪詢通信。

2)代碼介紹

main函數(shù)代碼描述

SPI通信配置代碼描述

SPI GPIO配置函數(shù)代碼描述

實(shí)驗(yàn)效果

AT-START BOARD的LED2亮起，說(shuō)明SPI2和SPI3通信正常。

案例4-SPI半雙工中斷方式通信

功能簡(jiǎn)介

實(shí)現(xiàn)SPI2和SPI3之間的半雙工通信。 接線如下：

SPI2 SPI3

PD1(短短板)<--->PC10(短單)

PC2(味噌)<--->PC12(莫西)

資源準(zhǔn)備

1)硬件環(huán)境：

一塊AT32F437的AT-START BOARD

2)軟件環(huán)境：

projectat_start_xxxxexamplesspihalfduplex_interrupt

軟件設(shè)計(jì)

1)配置流程

配置SPI2和SPI3對(duì)應(yīng)的GPIO;

設(shè)置SPI2和SPI3的中斷處理函數(shù);

配置SPI2和SPI3的通信配置;

開(kāi)始中斷通信。

2)代碼介紹

main函數(shù)代碼描述

中斷處理函數(shù)代碼描述

SPI通信配置函數(shù)代碼描述

SPI GPIO配置函數(shù)代碼描述

實(shí)驗(yàn)效果

AT-START BOARD的LED2亮起，說(shuō)明SPI2和SPI3通信正常。

案例5-SPI半雙工中斷方式通信-加收發(fā)切換

功能簡(jiǎn)介

實(shí)現(xiàn)SPI2和SPI3之間的半雙工收發(fā)切換通信。 接線如下：

SPI2 SPI3

PD1(短短板)<--->PC10(短單)

PC2(味噌)<--->PC12(莫西)

資源準(zhǔn)備

1)硬件環(huán)境：

一塊AT32F437的AT-START BOARD

2)軟件環(huán)境：

projectat_start_f437examplesspihalfduplex_transceiver_switch

軟件設(shè)計(jì)

1)配置流程

配置SPI2和SPI3對(duì)應(yīng)的GPIO;

設(shè)置SPI2和SPI3的中斷處理函數(shù);

配置SPI2和SPI3的通信配置;

開(kāi)始中斷通信。

2)代碼介紹

main函數(shù)代碼描述

中斷處理函數(shù)代碼描述

SPI通信配置函數(shù)代碼描述

SPI GPIO配置函數(shù)代碼描述

實(shí)驗(yàn)效果

AT-START BOARD的LED2亮起，說(shuō)明SPI2和SPI3通信正常。

案例6-SPI CRC功能使用

功能簡(jiǎn)介

實(shí)現(xiàn)SPI2和SPI3之間的全雙工通信和CRC校驗(yàn)。 接線如下：

SPI2 SPI3

PD1(短短板)<--->PC10(短單)

PC2(味噌)<--->PC11(味噌)

PD4(莫西)<--->PC12(莫西)

資源準(zhǔn)備

1)硬件環(huán)境：

一塊AT32F437的AT-START BOARD

2)軟件環(huán)境：

projectat_start_f437examplesspicrc_transfer_polling

軟件設(shè)計(jì)

1)配置流程

配置SPI2和SPI3對(duì)應(yīng)的GPIO;

配置SPI2和SPI3通信配置;

開(kāi)始輪詢通信和CRC校驗(yàn)。

2)代碼介紹

main函數(shù)代碼描述

SPI通信配置函數(shù)代碼描述

SPI GPIO配置函數(shù)代碼描述

實(shí)驗(yàn)效果

AT-START BOARD的LED2亮起，說(shuō)明SPI2和SPI3通信正常。

案例7-SPI TI模式使用(TI SSP協(xié)議)

功能簡(jiǎn)介

實(shí)現(xiàn)SPI2和SPI3之間的TI模式DMA通信。 接線如下：

SPI2 SPI3

PD0(CS)<--->PA4(CS)

PD1(短短板)<--->PC10(短單)

PC2(味噌)<--->PC11(味噌)

PD4(莫西)<--->PC12(莫西)

資源準(zhǔn)備

1)硬件環(huán)境：

一塊AT32F437的AT-START BOARD

2)軟件環(huán)境：

projectat_start_f437examplesspi i_fullduplex_dma

軟件設(shè)計(jì)

1)配置流程

配置SPI2和SPI3對(duì)應(yīng)的GPIO;

配置SPI2和SPI3的通信配置和DMA配置;

開(kāi)始DMA通信。

2)代碼介紹

main函數(shù)代碼描述

SPI通信配置及DMA配置函數(shù)代碼描述

SPI GPIO配置函數(shù)代碼描述

實(shí)驗(yàn)效果

AT-START BOARD的LED2亮起，說(shuō)明SPI2和SPI3通信正常。

案例8-SPI讀寫FLASH(W25Q128)

功能簡(jiǎn)介

實(shí)現(xiàn)SPI2讀/寫flash(w25q128)。 接線如下：

SPI2 W25Q128

PD0(CS)<--->CS 引腳

PD1(單片)<--->CLK引腳

PC2(味噌)<--->引腳

PD4(MOSI)<--->DO引腳

資源準(zhǔn)備

1)硬件環(huán)境：

一塊AT32F437的AT-START BOARD和w25q128電路板

w25q128建議電路如下圖26：

圖26 w25q128建議電路

2)軟件環(huán)境：

projectat_start_f437examplesspiw25q_flash

軟件設(shè)計(jì)

1)配置流程

配置SPI2和對(duì)應(yīng)GPIO;

讀取flash ID;

擦除flash扇區(qū);

向flash寫入數(shù)據(jù);

讀取上一步flash寫入數(shù)據(jù)的區(qū)域。

2)代碼介紹

main函數(shù)代碼描述

spi接口配置函數(shù)和gpio配置函數(shù)代碼描述

flash擦除函數(shù)代碼描述

flash讀數(shù)據(jù)函數(shù)代碼描述

flash讀ID函數(shù)代碼描述

flash寫函數(shù)代碼描述

實(shí)驗(yàn)效果

AT-START BOARD的LED2亮起，說(shuō)明SPI2和FLASH通信正常。

案例9-SPI使用jtag引腳的配置

功能簡(jiǎn)介

實(shí)現(xiàn)SPI2和SPI3之間，使用特殊的jtag引腳的全雙工輪詢通信。 接線如下：

SPI2 SPI3

PD0(CS)<--->PA15(CS)

PD1(sck)<--->pb3(sck)

PC2(味噌)<--->PA13(味噌)

PD4(運(yùn)動(dòng))<--->PA14(運(yùn)動(dòng))

資源準(zhǔn)備

1)硬件環(huán)境：

一塊AT32F437的AT-START BOARD

2)軟件環(huán)境：

projectat_start_f437examplesuse_jtagpin_hardwarecs_dma

軟件設(shè)計(jì)

注意：本文僅介紹了AT32F435/F437的SPI使用jtag引腳的配置，其他型號(hào)的使用配置稍有不同，請(qǐng)參照對(duì)應(yīng)型號(hào)的BSP使用。

1)配置流程

配置SPI2和SPI3對(duì)應(yīng)的GPIO;

配置SPI2和SPI3通信配置;

開(kāi)始輪詢通信。

2)代碼介紹

main函數(shù)代碼描述

SPI通信配置函數(shù)代碼描述

SPI GPIO配置函數(shù)代碼描述

實(shí)驗(yàn)效果

AT-START BOARD的LED2亮起，說(shuō)明SPI2和SPI3通信正常。

I2S案例

案例1-I2S半雙工DMA方式通信

功能簡(jiǎn)介

實(shí)現(xiàn)I2S2和I2S3之間的半雙工DMA通信。 接線如下：

I2S2 I2S3

PD0(WS)<--->PA4(WS)

PD1(CK)<--->PC10(CK)

PD4(標(biāo)清)<--->PC12(標(biāo)清)

資源準(zhǔn)備

1)硬件環(huán)境：

一塊AT32F437的AT-START BOARD

2)軟件環(huán)境：

projectat_start_f437examplesi2shalfduplex_dma

軟件設(shè)計(jì)

1)配置流程

配置I2S2和I2S3對(duì)應(yīng)的GPIO;

配置I2S2和I2S3的通信配置和DMA配置;

開(kāi)始DMA通信。

2)代碼介紹

main函數(shù)代碼描述

I2S配置及DMA配置函數(shù)代碼描述

GPIO配置函數(shù)代碼描述

實(shí)驗(yàn)效果

AT-START BOARD的LED2亮起，說(shuō)明I2S2和I2S3通信正常。

案例2-I2S半雙工中斷方式通信

功能簡(jiǎn)介

實(shí)現(xiàn)I2S2和I2S3之間的半雙工中斷方式通信。 接線如下：

I2S2 I2S3

PD0(WS)<--->PA4(WS)

PD1(CK)<--->PC10(CK)

PD4(標(biāo)清)<--->PC12(標(biāo)清)

資源準(zhǔn)備

1)硬件環(huán)境：

一塊AT32F437的AT-START BOARD

2)軟件環(huán)境：

projectat_start_f437examplesi2shalfduplex_interrupt

軟件設(shè)計(jì)

1)配置流程

配置I2S2和I2S3對(duì)應(yīng)的GPIO;

配置I2S2和I2S3的通信配置;

安排中斷功能;

開(kāi)始中斷通信。

2)代碼介紹

main函數(shù)代碼描述

I2S配置函數(shù)代碼描述

I2S中斷配置函數(shù)代碼描述

GPIO配置函數(shù)代碼描述

實(shí)驗(yàn)效果

AT-START BOARD的LED2亮起，說(shuō)明I2S2和I2S3通信正常。

案例3-AT32F403A/F407/F435/F437 I2S全雙工DMA方式通信

功能簡(jiǎn)介

實(shí)現(xiàn)I2S2和I2S3之間的全雙工DMA通信。 接線如下：

I2S2 I2S3

PD0(WS)<--->PA4(WS)

PD1(短短板)<--->PC10(短單)

PC2(ext_sd)Rx<--->pc11(ext_sd)TX

PD4(SD)TX<--->PC12(SD)RX

資源準(zhǔn)備

1)硬件環(huán)境：

一塊AT32F437的AT-START BOARD

2)軟件環(huán)境：

projectat_start_xxxxexamplesi2sfullduplex_dma

軟件設(shè)計(jì)

1)配置流程

配置I2S2和I2S3對(duì)應(yīng)的GPIO;

配置I2S2和I2S3的通信配置和DMA配置;

開(kāi)始DMA通信。

2)代碼介紹

main函數(shù)代碼描述

I2S配置及DMA配置函數(shù)代碼描述

GPIO配置函數(shù)代碼描述

實(shí)驗(yàn)效果

AT-START BOARD的LED2亮起，說(shuō)明I2S2和I2S3全雙工通信正常。

案例4-AT32F425 I2S全雙工DMA方式通信

功能簡(jiǎn)介

實(shí)現(xiàn)I2S1和I2S2組成一個(gè)全雙工I2S，組成的全雙工I2S接口定義如下：

PA4(ws)

PA5(CK)

PA6(MCK)

PA7(SD TX)

PB14(ext_sd 接收)

由于AT32F425只有3個(gè)spi(I2S)，只能組成一個(gè)全雙工I2S，所以不能在同一塊AT-START上用兩個(gè)全雙工I2S進(jìn)行通信。 所以本案例使用一個(gè)全雙工I2S進(jìn)行自收自發(fā)通信，接線如下：

PA4(ws)<--->NC

PA5(ck)<--->NC

PA6(MCK)<--->NC

PA7(標(biāo)清)<--->PB14(ext_sd)

用戶也可以準(zhǔn)備兩塊AT-START板子對(duì)測(cè)。 使用兩塊板子時(shí)，需要注意一塊AT-START配置為主機(jī)，一塊AT-START配置為從機(jī)。 本案例中的代碼僅展示配置為主機(jī)，在一塊AT-START上進(jìn)行自發(fā)自收的配置。

資源準(zhǔn)備

1)硬件環(huán)境：

一塊AT32F425的AT-START BOARD

2)軟件環(huán)境：

projectat_start_f425examplesi2sfullduplex_dma

軟件設(shè)計(jì)

1)配置流程

配置I2S1和I2S2對(duì)應(yīng)的GPIO;

配置I2S1和I2S2的通信配置和DMA配置;

開(kāi)始DMA通信。

2)代碼介紹

main函數(shù)代碼描述

I2S配置及DMA配置函數(shù)代碼描述

GPIO配置函數(shù)代碼描述

實(shí)驗(yàn)效果

AT-START BOARD的LED2亮起，說(shuō)明I2S全雙工通信正常。

案例5-I2S和SPI功能切換通信

功能簡(jiǎn)介

實(shí)現(xiàn)SPI2和SPI3之間通信切換到I2S2和I2S3之間通信。 接線如下：

SPI2/I2S2 SPI3/I2S3

PD0(CS/WS)<--->PA15(CS/WS)

PD1(sck/ck)<--->pb3(sck/ck)

PD4(莫西/標(biāo)清)<--->PB5(莫西/標(biāo)清)

資源準(zhǔn)備

1)硬件環(huán)境：

一塊AT32F437的AT-START BOARD

2)軟件環(huán)境：

projectat_start_f437examplesi2sspii2s_switch_halfduplex_polling

軟件設(shè)計(jì)

1)配置流程

配置SPI2/I2S2和SPI3/I2S3對(duì)應(yīng)的GPIO;

配置I2S2和I2S3的通信配置(主發(fā)從收);

開(kāi)始I2S2和I2S3的輪詢通信，并核對(duì)數(shù)據(jù);

配置SPI2和SPI3的通信配置(SPI3為主機(jī)半雙工只發(fā); SPI2為從機(jī)單向只收);

開(kāi)始SPI2和SPI3的輪詢通信，并核對(duì)數(shù)據(jù);

配置I2S2和I2S3的通信配置(主收從發(fā));

開(kāi)始I2S2和I2S3的輪詢通信，并核對(duì)數(shù)據(jù)。

2)代碼介紹

main函數(shù)代碼描述

I2S配置函數(shù)代碼描述

SPI配置函數(shù)代碼描述

GPIO配置函數(shù)代碼描述

實(shí)驗(yàn)效果

AT-START BOARD的LED2亮起，說(shuō)明I2S2和I2S3通信正常，SPI2和SPI3也通信正常。

審核編輯：湯梓紅