EM9170 SPI接口用戶指南
1、功能描述
EM9170提供了一路硬件4線制SPI接口供用戶使用，它的4條信號線與系統的GPIO復用，系統上電后，對應管腳默認為GPIO狀態（詳見《EM9170工控主板數據手冊 》），當在應用程序中打開SPI接口后，對應的信號線將自動切換到SPI狀態。EM9170 SPI接口支持以下特性：
· 4線制全雙工同步串行接口
· 主控（Master）工作模式
· 可以配置SPI時鐘信號（SPI_SCLK）的相位和極性
· 支持1至32-bit可配置的數據通訊位寬
· 支持DMA操作方式
· 最高波特率16Mbps
SPI通訊的時序簡單，主要是在SPI時鐘（SCLK）的同步下，在兩個設備的移位寄存器間進行數據通訊。EM9170的SPI接口可以配置SCLK的極性（POL）和相位(PHA)，圖1為設置不同的相位和極性配置時，時鐘信號的輸出波形。
圖1：SPI總線SCLK和MOSI,MISO之間的關系
圖1中的時鐘極性（POL）決定了SPI串行時鐘信號線(SCLK)空閑時的電平，如果POL=0，串行時鐘空閑時為低電平，POL=1串行時鐘空閑時為高電平。時鐘相位(PHA) 用來決定數據在什么時刻輸出和鎖存輸入。如果 PHA=0，SPI控制器在SCLK的下降沿輸出數據，在SCLK上升沿鎖存輸入的數據。當PHA=1時，將在SCLK上升沿輸出數據，而在SCLK下降沿鎖存輸入數據。SPI線上的主從設備必須根據具體情況設置匹配的傳輸時序模式，時序只有匹配，數據才能正常通訊。
2、操作說明
2.1 打開SPI端口
通過調用CreateFile( )函數來打開系統的SPI設備，設備名稱為“SPI1:”如下所示：
// Open the SPI port.
hSPI = CreateFile (TEXT”SPI1:”, // name of device
GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, // access (read-write) mode
FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, // sharing mode
NULL, // security attributes (ignored)
OPEN_EXISTING, // creation disposition
FILE_FLAG_RANDOM_ACCESS, // flags/attributes
NULL); // template file (ignored)
2.2 數據通訊
在進行SPI數據通訊前，需要調用SPIConfig()函數對SPI總線做相應的配置，函數申明如下：
BOOL SPIConfig( HANDLE hCSPI, PCSPI_BUSCONFIG_T pCspiConfig );
其中參數pCspiConfig為SPI總線配置結構體，其定義如下：
typedef struct
{ // CSPI bus configuration
UINT32 freq; // SPI波特率：<=16Mbps
UINT8 bitcount; // 數據位寬：1～32bit
BOOL pol; // 設置時鐘極性
BOOL pha; // 設置時鐘相位
} CSPI_BUSCONFIG_T, *PCSPI_BUSCONFIG_T;
用戶調用SPIExchange()函數來完成一次數據收發，函數申明如下：
BOOL SPIExchange(
HANDLE hCSPI, // 由CreateFile創建的HANDLE
PVOID pTxBuf, // 發送數據緩存
PVOID pRxBuf, // 接收數據緩存
UINT32 xchCnt ); // 傳輸的數據個數
需要注意的是，參數pTxBuf和pRxBuf是LPVOID型指針變量，當設置SPI通訊位寬（CSPI_BUSCONFIG_T的bitcount成員）為1～8時，數據收發緩存（pTxBuf和pRxBuf）需要定義為UNIT8數據類型，當SPI通訊位寬為9～16時，數據收發緩存需要定義為UINT16類型，當SPI通訊位數為17～32時，數據收發緩存要定義成UINT32數據類型。
下面是示例程序片斷：
HANDLE hSPI; // 定義SPI操作HANDLE
DWORD dwXchCnt; // 定義傳輸字節個數
CSPI_BUSCONFIG_T spiConfig; // 定義SPI總線配置數據結構體
spiConfig.bitcount = 8; // bit count=8
spiConfig.freq = 16000000; // XCH speed = 16M
spiConfig.pha = FALSE; // Phase 0 operation
spiConfig.pol = FALSE; // Active high operation
// if 1<=cspiConfig.bitcount<=8 收發緩存需要定義為UINT8類型
UINT8 TxData[1024] = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05 };
UINT8 RxData[1024];
// if 9<=cspiConfig.bitcount<=16 收發緩存需要定義為UINT16類型
// UINT16 TxData[1024] = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05 };
// UINT16 RxData[1024];
// if 17<=cspiConfig.bitcount<=32 收發緩存需要定義為UINT32類型
// UINT32 TxData[1024] = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05 };
// UINT32 RxData[1024];
// 打開SPI總線 (SPIOpen( )內部調用了CreateFile()函數)
hSPI = SPIOpen( TEXT(“SPI1:”) );
SPIConfig( hSPI, &spiConfig ); // 設置SPI總線配置信息
dwXchCnt = 5; // 傳輸5個數據
SPIExchange( hSPI, TxData, RxData, dwXchCnt ); // 進行SPI數據傳輸，傳輸5個數據
2.3 關閉SPI
調用CloseHandle函數關閉由CreateFile創建的HANDLE即可關閉SPI端口。
CloseHandle（ hSPI）;