SPI接口基础上的各种串行通信工作方式配置及驱动编程

　　图2中，笔者设计的基本协议如下：SPI的工作模式是主机用PCA定时器进行数据连续发、收，从机用串行中断进行数据连续收、发。建立收发数据包，每个数据包8个字节，主从机均建立一个8个字节的发送数据缓冲区(spi send buf[8])和一个8个字节的接收数据缓冲区(spi_re cv_buf[8])，并建立一个完整数据包接收完毕标志(spi_recv_flag)。当用户需要发送数据时，随时可以将发送数据包填入发送缓冲区，当需要接收数据时，随时测试接收标志是否置传，这样从接收数据缓冲区中得到对方发来的数据包。按照上述协议，SPI接口设置好以后，用户的数据收发只要面对本协议设置的通信缓冲区，而无需关注SPI接口如何工作。从而满足数据双向传输、随机收发的要求。基本协议构造示意图如图3所示。

　　注意：笔者主机显示设备为LCD12864，从机显示设备为8个数码管，为缩短篇幅，其显示驱动程序未列出。从程序中可以看出，SPI接口在发送一个字节的同时，接收一个字节，这是SPI与其他串行通信方式本质的不同。此外，笔者在接近1 MHz的极限速率下作了测试，数据传输稳定。

　　3 高级协议的设计和实现

　　基本协议较简单，可以保证通信双方能够可靠地进行数据传输，但上述协议的实现依赖于从机中断方式。而SPI中断与UART串行中断共用，当从机串行口用于其他通信时，就要避免通信中断的相互干扰。复杂电子系统通信配置图如图4所示。

　　图4中的单片机串口只是数据发送，而无需接收数据，串行通信也只需单向数据传输。采用查询方式，不占用中断，串行4号中断用于SPI通信。因此，可以用SPI基本协议完成单片机双机通信功能。若电子系统与上位机之间有信息交互的要求，并且收发数据皆为随机，此时系统通信的配置模式如图4所示。