SPI總線系統(tǒng)是一種同步串行外設接口；是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳，同時為PCB的布局上節(jié)省空間，提供方便，正是出于這種簡單易用的特性，現(xiàn)在越來越多的芯片集成了這種通信協(xié)議。 許多的芯片都用這種協(xié)議通信：EEPROM、Flash、實時時鐘、AD轉換器、數(shù)字信號處理器等：MSP430的USART模塊不僅能夠實現(xiàn)異步模式（見：MSP430程序庫《二》UART異步串口），而且支持同步串行通信（即SPI模式）；其SPI支持3線、4線操作，支持主機模式和從機模式，字符長度可以7位或8位等。由于要用AD7708芯片完成AD采樣，AD7708是通過SPI與其它設備通信的；本程序比較簡化，只完成了主機模式的初始化。

硬件介紹：

SPI：SPI是Motorola首先在其MC68HCXX系列處理器上定義的，它是一種同步的高速串行通信協(xié)議，有關SPI協(xié)議的詳細內容，參考：SPI_互動百科。

MSP430對SPI的支持：當msp430USART模塊控制器UxCTL的位SYNC置位時，USART模塊工作于同步模式，對于149即工作于SPI模式，若是169，USART0可以支持I2C，可以通過另一控制位I2C控制，I2C位0則工作于SPI。在SPI模式下，允許單片機以確定的速率發(fā)送和接收7位或8位數(shù)據(jù)。

同步通信與異步通信類似；同步通信和異步通信寄存器資源一致，具體寄存器的不同位之間的功能存在差異；具體寄存器內容參見TI提供的用戶指南。

USART模塊的SPI操作可以是3線和4線，其信號如下：

SIMO：從進主出，主機模式下，數(shù)據(jù)輸出；從機模式下，數(shù)據(jù)輸入。

SOMI：從出主進，主機模式下，數(shù)據(jù)輸入；從機模式下，數(shù)據(jù)輸出。

UCLK：USART SPI模式時鐘，信號有主機輸出，從機輸入。

STE：從機模式發(fā)送接收允許控制腳，用于4線模式，控制多主從系統(tǒng)中多個從機，避免發(fā)生沖突。具體方式如下（圖截自 用戶指南）：

四線主機模式：STE為高電平，SIMO和UCLK操作正常；STE為低電平，SIMO和UCLK被置為輸入方向，主機控制權讓出。

四線從機模式：STE為高電平，從機的發(fā)送和接收無效，且把SOMI置為輸入方向；STE為低電平，發(fā)送接收正常，SOMI也為正常輸出。

USART模塊串行時鐘極性和相位設置：

USART的時鐘UCLK的極性和相位由位于UxTCTL寄存器的CKPH和CKPL位控制，具體如下圖：在程序中，我分別稱之為，時鐘模式0、時鐘模式1、時鐘模式2、時鐘模式3。

USART的波特率產(chǎn)生，SPI不同于異步通信：異步通信由UxBR1\UxBR0\UxMCTL三個寄存器控制，以產(chǎn)生標準頻率；而同步模式，主從設備用同一個時鐘，不再需要產(chǎn)生標準時鐘，故而不再用UxMCTL寄存器，設其值為0.

其他的，與異步通信基本一致，這里不再細說。具體參考用戶指南。

程序實現(xiàn)：

程序和異步通信方式類似：首先是初始化函數(shù)，然后是讀取數(shù)據(jù)、寫入數(shù)據(jù)函數(shù)。此程序采用和我之前的UART程序庫類似的結構，寫入數(shù)據(jù)后進入低功耗等待中斷，判斷標志位進行寫入數(shù)據(jù)和讀取數(shù)據(jù)。

這里函數(shù)只實現(xiàn)430的主機模式，如需從機模式可以仿照我的程序，進行簡化實現(xiàn)。

由于，我即將使用的SPI設備（AD7708）不是字符型設備，這里不再實現(xiàn)寫入字符串函數(shù)，也不再移植printf和scanf函數(shù)，如若需要可以自己添加，printf和scanf的移植參考：MSP430程序庫《四》printf和scanf函數(shù)移植

初始化函數(shù)：SpiMasterInit，實現(xiàn)主機模式的初始化工作，函數(shù)內容如下：

程序注釋已經(jīng)比較詳細，這里不再細說；如果要改為從機模式，把時鐘設置和波特率設置去掉應該就可以了。

發(fā)送函數(shù)和接收函數(shù)：

發(fā)送和接收函數(shù)和異步通信里面的幾乎一樣，如果標志位為0，則等待改變?yōu)?，然后寫入或讀出；標志位在中斷函數(shù)里被更改；中斷函數(shù)如下：

中斷里面僅僅置標志位后，就退出低功耗；退出后即寫入或者讀取數(shù)據(jù)。

讀取或寫入函數(shù)調用的SpiLpm函數(shù)：

根據(jù)不同情況進入低功耗，如果單片機其他地方不允許進入低功耗，可以更改這個函數(shù)。

程序部分就這么多了。需要的函數(shù)在頭文件里面聲明，方便使用。

使用示例：

程序使用方式和之前的程序庫相同，加入c文件，包含h文件，調用初始化函數(shù)后即可掉用程序庫中的函數(shù)。

這里只是一個簡單的使用示例，詳細的使用，將會在下一篇給出，下一篇：MSP430程序庫《六》通過SPI操作AD7708；將會使用今天的程序庫，完成SPI的通信部分。

注意事項：

SPI是全雙工通信，每次寫入（發(fā)送）8位/7位數(shù)據(jù)的同時，430的SPI主模塊都會在發(fā)送后半個時鐘周期讀取采樣的0/1信號，存入接收緩沖寄存器，所以，每次的寫入，均有數(shù)據(jù)讀取，但不一定是從設備發(fā)送回來的，這個地方在使用430主機模式的時候必須注意，很容易出錯（我也是在調試AD7708的時候才注意到這個地方的）；SPI的函數(shù)已經(jīng)添加SpiWriteData函數(shù)，這個函數(shù)會在發(fā)送的同時返回發(fā)送完成半個時鐘周期后的接收到的數(shù)據(jù)，方便使用；不建議使用前面的發(fā)送和讀取函數(shù)，很容易出錯；建議使用剛添加的這個函數(shù)，程序庫已經(jīng)更新，可以重新下載。函數(shù)SpiWriteData：

發(fā)送后讀取即可，程序比較簡單。

新的示例程序：