Arduino - Interfaccia periferica seriale
Un bus SPI (Serial Peripheral Interface) è un sistema per la comunicazione seriale, che utilizza fino a quattro conduttori, comunemente tre. Un conduttore viene utilizzato per la ricezione dei dati, uno per l'invio dei dati, uno per la sincronizzazione e uno in alternativa per selezionare un dispositivo con cui comunicare. È una connessione full duplex, il che significa che i dati vengono inviati e ricevuti contemporaneamente. La velocità di trasmissione massima è superiore a quella del sistema di comunicazione I2C.
Board SPI Pins
SPI utilizza i seguenti quattro fili:
SCK - Questo è l'orologio seriale pilotato dal master.
MOSI - Questa è l'uscita master / ingresso slave pilotato dal master.
MISO - Questo è l'ingresso master / uscita slave pilotato dal master.
SS - Questo è il cavo di selezione degli schiavi.
Vengono utilizzate le seguenti funzioni. Devi includere SPI.h.
SPI.begin() - Inizializza il bus SPI impostando SCK, MOSI e SS sulle uscite, portando SCK e MOSI bassi e SS alti.
SPI.setClockDivider(divider)- Per impostare il divisore dell'orologio SPI relativo all'orologio di sistema. Sulle schede basate su AVR, i divisori disponibili sono 2, 4, 8, 16, 32, 64 o 128. L'impostazione predefinita è SPI_CLOCK_DIV4, che imposta l'orologio SPI a un quarto della frequenza dell'orologio di sistema (5 Mhz per schede a 20 MHz).
Divider - Potrebbe essere (SPI_CLOCK_DIV2, SPI_CLOCK_DIV4, SPI_CLOCK_DIV8, SPI_CLOCK_DIV16, SPI_CLOCK_DIV32, SPI_CLOCK_DIV64, SPI_CLOCK_DIV128).
SPI.transfer(val) - Il trasferimento SPI si basa su un invio e una ricezione simultanei: i dati ricevuti vengono restituiti in receiveVal.
SPI.beginTransaction(SPISettings(speedMaximum, dataOrder, dataMode)) - speedMaximum è l'orologio, dataOrder (MSBFIRST o LSBFIRST), dataMode (SPI_MODE0, SPI_MODE1, SPI_MODE2 o SPI_MODE3).
Abbiamo quattro modalità di funzionamento in SPI come segue:
Mode 0 (the default) - Il clock è normalmente basso (CPOL = 0) ei dati vengono campionati sulla transizione da basso ad alto (fronte di salita) (CPHA = 0).
Mode 1 - Il clock è normalmente basso (CPOL = 0), e i dati vengono campionati sulla transizione da alto a basso (fronte di discesa) (CPHA = 1).
Mode 2 - Il clock è normalmente alto (CPOL = 1) e i dati vengono campionati sulla transizione da alto a basso (fronte di salita) (CPHA = 0).
Mode 3 - Il clock è normalmente alto (CPOL = 1) e i dati vengono campionati nella transizione da basso ad alto (fronte di discesa) (CPHA = 1).
SPI.attachInterrupt(handler) - Funzione da richiamare quando un dispositivo slave riceve dati dal master.
Ora collegheremo insieme due schede Arduino UNO; uno come padrone e l'altro come schiavo.
- (SS): pin 10
- (MOSI): pin 11
- (MISO): pin 12
- (SCK): pin 13
Il terreno è comune. Di seguito è riportata la rappresentazione schematica della connessione tra le due schede:
Vediamo esempi di SPI come Master e SPI come Slave.
SPI come MASTER
Esempio
#include <SPI.h>
void setup (void) {
Serial.begin(115200); //set baud rate to 115200 for usart
digitalWrite(SS, HIGH); // disable Slave Select
SPI.begin ();
SPI.setClockDivider(SPI_CLOCK_DIV8);//divide the clock by 8
}
void loop (void) {
char c;
digitalWrite(SS, LOW); // enable Slave Select
// send test string
for (const char * p = "Hello, world!\r" ; c = *p; p++) {
SPI.transfer (c);
Serial.print(c);
}
digitalWrite(SS, HIGH); // disable Slave Select
delay(2000);
}
SPI come SLAVE
Esempio
#include <SPI.h>
char buff [50];
volatile byte indx;
volatile boolean process;
void setup (void) {
Serial.begin (115200);
pinMode(MISO, OUTPUT); // have to send on master in so it set as output
SPCR |= _BV(SPE); // turn on SPI in slave mode
indx = 0; // buffer empty
process = false;
SPI.attachInterrupt(); // turn on interrupt
}
ISR (SPI_STC_vect) // SPI interrupt routine {
byte c = SPDR; // read byte from SPI Data Register
if (indx < sizeof buff) {
buff [indx++] = c; // save data in the next index in the array buff
if (c == '\r') //check for the end of the word
process = true;
}
}
void loop (void) {
if (process) {
process = false; //reset the process
Serial.println (buff); //print the array on serial monitor
indx= 0; //reset button to zero
}
}