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单片机GPIO模拟SPI SLAVE

以下是在 AT32F415 单片机上使用 C 语言,通过 GPIO 中断方式检测 SPI 时钟输入,并在中断中解析 SPI 输入的代码示例。

#include "at32f415_board.h"
#include "at32f415_clock.h"

// 定义 SPI 引脚
#define SPI_MISO_PIN    GPIO_PINS_0
#define SPI_MISO_PORT   GPIOA
#define SPI_MOSI_PIN    GPIO_PINS_1
#define SPI_MOSI_PORT   GPIOA
#define SPI_SCLK_PIN    GPIO_PINS_2
#define SPI_SCLK_PORT   GPIOA
#define SPI_CS_PIN      GPIO_PINS_3
#define SPI_CS_PORT     GPIOA

// 全局变量用于存储接收到的字节和位索引
volatile uint8_t received_byte = 0;
volatile uint8_t bit_index = 0;
// 要发送的回复数据
volatile uint8_t reply_byte = 0xAA; 
volatile uint8_t send_bit_index = 0;
// 标志位,指示一个字节是否接收完成
volatile uint8_t byte_received_flag = 0;

// 初始化 GPIO
void spi_gpio_init(void)
{
    gpio_init_type gpio_init_struct;

    // 使能 GPIO 时钟
    crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOA_PERIPH_CLOCK, TRUE);

    // 配置 MISO 为输出
    gpio_init_struct.gpio_pins = SPI_MISO_PIN;
    gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
    gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    gpio_init(SPI_MISO_PORT, &gpio_init_struct);

    // 配置 MOSI、SCLK 和 CS 为输入
    gpio_init_struct.gpio_pins = SPI_MOSI_PIN | SPI_SCLK_PIN | SPI_CS_PIN;
    gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_INPUT;
    gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    gpio_init(SPI_MOSI_PORT, &gpio_init_struct);
}

// 初始化 SPI 时钟中断
void spi_clock_interrupt_init(void)
{
    exti_init_type exti_init_struct;
    nvic_init_type nvic_init_struct;

    // 使能 SYSCFG 时钟
    crm_periph_clock_enable(CRM_SYSCFG_PERIPH_CLOCK, TRUE);

    // 连接 SCLK 引脚到 EXTI 线
    syscfg_exti_line_config(EXTI_SOURCE_GPIOA, EXTI_SOURCE_PIN2);

    // 配置 EXTI
    exti_init_struct.exti_line = EXTI_LINE_2;
    exti_init_struct.exti_mode = EXTI_MODE_INTERRUPT;
    exti_init_struct.exti_trigger = EXTI_TRIGGER_RISING;
    exti_init_struct.exti_line_enable = TRUE;
    exti_init(&exti_init_struct);

    // 配置 NVIC
    nvic_init_struct.nvic_IRQChannel = EXTI2_TS_IRQn;
    nvic_init_struct.nvic_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    nvic_init_struct.nvic_IRQChannelSubPriority = 0;
    nvic_init_struct.nvic_IRQChannelCmd = TRUE;
    nvic_init(&nvic_init_struct);
}

// EXTI2 中断处理函数
void EXTI2_TS_IRQHandler(void)
{
    if (exti_flag_get(EXTI_LINE_2) != RESET)
    {
        if (gpio_input_data_bit_read(SPI_CS_PORT, SPI_CS_PIN) == RESET)
        {
            // 片选有效,解析数据
            uint8_t bit = gpio_input_data_bit_read(SPI_MOSI_PORT, SPI_MOSI_PIN);
            received_byte = (received_byte << 1) | bit;
            bit_index++;

            // 发送回复数据位
            uint8_t send_bit = (reply_byte >> (7 - send_bit_index)) & 0x01;
            gpio_bits_write(SPI_MISO_PORT, SPI_MISO_PIN, send_bit? SET : RESET);
            send_bit_index++;

            if (bit_index == 8 && send_bit_index == 8)
            {
                // 一个字节接收和发送完成
                byte_received_flag = 1;
                bit_index = 0;
                send_bit_index = 0;
                // 可以根据接收到的数据更新回复数据
                // 例如 reply_byte = received_byte + 1;
            }
        }
        exti_flag_clear(EXTI_LINE_2);
    }
}

int main(void)
{
    system_clock_config();
    at32_board_init();
    spi_gpio_init();
    spi_clock_interrupt_init();

    while (1)
    {
        if (byte_received_flag)
        {
            // 处理接收到的数据
            printf("Received byte: 0x%02X\n", received_byte);
            // 清除标志位
            byte_received_flag = 0;
            received_byte = 0;
        }
        // 主循环可以处理其他任务
    }
}

### 注意事项:
- 确保 AT32 标准外设库已正确配置和包含相关头文件。
- printf 用于调试输出,需要根据实际情况配置串口通信。
- 可根据硬件连接调整 GPIO 引脚定义。
- 中断处理函数应尽量简洁,避免耗时操作影响中断响应。


http://www.kler.cn/a/613046.html

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