嵌入式系统中可配置式GPIO模拟SPI总线方法

嵌入式系统中可配置式GPIO模拟SPI总线方法的设计与实现
嵌入式系统中可配置式GPIO模拟SPI总线方法的设计与实现
在嵌入式系统处理器中有相当一部分处理器不带SPI接口，但基丁SPI接口的设备非常
丰富，此外，SPI设备的不同以及处理器对GPIO口位寻址是否支持各处理器各有不同，因
而不同处理器中软件模拟GPIO也各不相同。若能提供一种通用可配置可移植的GPIO模拟
SPI总线的驱动则能很方便快捷的访问SPI设备，从而提高整个嵌入式系统的开发效率。
本文针对GPIO口位寻址与否给出方面，给出了一种可配置GPIO模拟SPI总线的方法并详细
介绍了其设计与实现过程，且具有代码小可移植性强使用方便等特点。
1 GPIO规范
SPI是一个全双工的串行接口。它设计成可以在一个给定总线上处理多个互联的主机
和从机。在一定数据传输过程中，接口上只能有一个丰机和一个从机能够通信。在一次
数据传输中，主机总是向从机发送一个字节数据，而从机也总是向主要发送一个字节数
据。可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。由于SPI总线一共只需
3～4位数据线和控制线即可实现与具有SPI总线接口功能的各种I／O器件进行接口，而扩
展并行总线则需要8根数据线、
8～16位地址线、2～3位控制线，因此，采用SPI总线接口可以简化电路设计，节省很多
常规电路中的接口器件和I／O口线，提高设计的可靠性。在基于
SPI总线接口构成的通信网络中，通信可由主节点发起，也可由从节点发起。当主节点发
起通信时，它可主动对从节点进行数据的读写操作。工作过程叙述如下：
首先选中要与之通信的从节点(通常片选端为低有效)，而后送出时钟信号，读取数据信
息的操作将在时钟的上升沿(或下降沿)进行。每送出八个时钟脉冲，从节点产生一个中
断信号，该中断信号通知上节点一个字节已完整接收，可发送下一个字节的数据。SPI接
口网络主从点需完成给出片选信号及时钟信号，它可