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。