Последовательный периферийный интерфейс - SPI - (Serial Peripheral Interface)
Последовательный периферийный интерфейс (SPI) обеспечивает высокоскоростной синхронный обмен данными между микроконтроллерами ATmega603/103 и периферийными устройствами или между несколькими микроконтроллерами ATmega603/103.
Основные характеристики SPI интерфейса:
- Полнодуплексный 3-проводный синхронный обмен данными.
- Режим работы ведущий или ведомый.
- Обмен данными с передаваемыми первыми старшим или младшим битами.
- Четыре программируемые скорости обмена данными.
- Флаг прерывания по окончании передачи.
- Активация из Idle режима (только в режиме ведомого)
Соединения между ведущим и ведомым CPU, использующими SPI интерфейс, показаны на рис. 39. Вывод PB1(SCK) является выходом тактового сигнала ведущего микроконтроллера и входом тактового сигнала ведомого. По записи ведущим CPU данных в SPI регистр начинает работать тактовый генератор SPI и записанные данные сдвигаются через вывод выхода PB2(MOSI) ведущего микроконтроллера на вывод входа PB2 (MOSI) ведомого микроконтроллера. После сдвига одного байта тактовый генератор SPI останавливается, устанавливая флаг окончания передачи (SPIF). Если в регистре SPCR будет установлен бит разрешения прерывания SPI (SPIE), то произойдет запрос прерывания. Вход выбора ведомого PB0(SS), для выбора индивидуального SPI устройства в качестве ведомого, устанавливается на низкий уровень. При установке высокого уровня на выводе PB0(SS) порт SPI деактивируется и вывод PB2(MOSI) может быть использован в качестве вывода входа. Режим ведущий/ведомый может быть установлен и программным способом установкой или очисткой бита MSTR в регистре управления SPI.
Два сдвиговых регистра ведущего и ведомого микроконтроллеров можно рассматривать как один разнесенный 16-разрядный циклический сдвиговый регистр. См. Рис 39. При сдвиге данных из ведущего микроконтроллера в ведомый одновременно происходит сдвиг данных из ведомого микроконтроллера в ведущий, т.е. в течение одного цикла сдвига происходит обмен данными между ведущим и ведомым микроконтроллерами.
Рис. 38. Блок-схема SPI
В системе организовано одиночное буферирование передающей стороны и двойное буферирование на приемной стороне. Это означает то, что передаваемые символы не могут быть записаны в регистр данных SPI прежде, чем будет полностью завершен цикл сдвига.
С другой стороны, при приеме данных принимаемый символ должен быть считан из регистра данных SPI прежде, чем будет завершен прием следующего символа, в противном случае предшествовавший символ будет потерян.
При разрешенном SPI направления данных выводов MOSI, MISO, SCK и SS настраиваются в соответствии со следующей таблицей:
Таблица 22. Настройка выводов SPI
| Вывод | Направление, ведущий SPI | <Направление, ведомый SPI/b> |
| MOSI | Определяется пользователем | Вход |
| MISO | Вход | Определяется пользователем |
| SCK | Определяется пользователем | Вход |
| S S | Определяется пользователем | Вход |
Рис. 39. Межсоединения ведущего и ведомого SPI