ESP32SPISlave总线接口驱动解析及应用
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E S P 32S P I S l a v e
总线接口驱动解析及应用*
高培1,何栋炜2,郑潇1
(1.福建商学院,福州350012;2.
福建工程学院)*基金项目:福建省中青年教师教育科研项目(科技类)(J T 180635
)三摘要:介绍了串行外设接口S P I 的通信原理,对E S P 32S P I S l a v e 接口驱动进行了研究,
详细分析了驱动结构及驱动程序三以S TM 32F 407V G (S P I M a s t e r )连接E S P 32(S P I S l a v e )为例,详细介绍了E S P 32S P I S l a v e 接口驱动使用方法及步
骤三最后通过硬件平台来验证E S P 32S P I S l a v e 程序设计的可行性及有效性三实验结果表明,E S P 32S P I S l a v e 接口驱动
设计合理,易于应用程序设计三
关键词:E S P 32;S P I S l a v e
;驱动解析;程序设计中图分类号:T P 316.2 文献标识码:A
A n a l y s i s a n d A p p
l i c a t i o n o f S P I S l a v e B u s I n t e r f a c e D r i v e r f o r E S P 32G a o P e i 1
,H e D o n g w e i 2
,Z h e n g X
i a o 1
(1.F u j i a n B u s i n e s s U n i v e r s i t y ,F u z h o u 350012,C h i n a ;2.F u j i a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y
)A b s t r a c t :B a s e d o n t h e i n t r o d u c t i o n o f t h e c o mm u n i c a t i o n p r i n c i p
l e o f S P I ,t h e S P I S l a v e b u s d r i v e r s t r u c t u r e o f E S P 32i s r e s e a r c h e d ,t h e s t r u c t u r e a n d p r o g r a m o f d r i v e r a r e a n a l y z e d i n d e t a i l .T h e m e t h o d a n d s t e p s o f u s i n g E
S P 32S P I S l a v e d r i v e r i n t e r f a c e a r e i n t r o d u c e d i n d e t a i l ,t a k i n g S TM 32F 407V G (S P I M a s t e r )c o n n e c t s w i t h E S P 32(S P I S l a v e )a s a n e x a m p l e .F i n a l l y ,a n e x p e r i m e n t i s t a k e n t o v e r i f y
t h e f e a s i b i l i t y a n d e f f e c t i v e n e s s o f E S P 32S P I S l a v e p r o g r a mm i n g o n t h e h a r d w a r e p l a t f o r m.T h e e x p e r i m e n t r e s u l t s s h o w t h a t t h e d e s i g
n o f E S P 32S P I S l a v e i n t e r f a c e d r i v e r i s r e a s o n a b l e a n d e a s y f o r p r o g r a m i n g .K e y w
o r d s :E S P 32;S P I S l a v e ;d r i v e r a n a l y s i s ;p r o g r a m i n g 引 言
E S P 32是一款W i
F i 和蓝牙系统级芯片(S o C )
,它集成了高性能的C P U 内核二超低功耗协处理器和丰富的外设,同时集成了完整的发射/接收射频功能等电路,只需极少的外围器件就可以实现强大的处理性能和无线通信功能三E S P 32的超低功耗射频架构和拥有专利的省电技术延长了实际应用中电池续航时间,且性能稳定,工作温度
范围达到-40~+125?[1-2]
三E S P 32支持开放性的实时
操作系统R T O S ,所提供的S D K 基于F r e e R T O S ,这是一款开源轻量级实时操作系统内核,其功能包括任务管理二
时间管理二信号量二消息队列二内存管理二记录功能二软件定时器二协程等,可基本满足较小系统的需要[
3-4]
三近年来,由于E S P 32的稳定性能二低功耗及无线通信等特性,被广泛应用在嵌入式系统和物联网相关产品中,如移动设备二
M P 3二W i F i 对讲机二
智能网关二智能家居等三S P I (S e r i a l P e r i p
h e r a l I n t e r f a c e ,串行外设接口)总线系统是一种高速全双工的同步串行外设接口,允许E S P 32
与各种外围设备以串行的方式进行通信三由于S P I 是串行通信协议,数据是按位传输的,极大地节省了芯片的引脚三正是出于这种简单易用的特性,如今越来越多的芯片集成了这种通信协议,被广泛应用在E S P 32外接设备中三本文对E S P 32中的S P I S l a v e 驱动结构进行分析,
介绍工作原理和使用方法三最后,以E S P 32连接
S TM 32F 407V G 的S P I M a s t e r 通信为例,介绍了E S P 32
S P I S l a v e 驱动的应用程序设计三
1 S P I S l a v e 通信原理
E S P 32共有4个S P I 控制器,包含S P I 0二S P I 1二S P I 2
和S P I 3,用于连接支持S P I 协议的设备三S P I 0控制器专门用于访问F l a s h 高速缓存单元接口,S P I 1作为主机使用,与S P I 0控制器通过一个仲裁器共用一组信号总线,这组带前缀S P I 的信号总线由D 二Q 二C S 0~C S 2二C L K 二W P
和H D 组成三S P I 2和S P I 3控制器既可作为主机使用又可作为从机使用,分别使用带前缀H S P I 和V S P I 的信号总线,如表1所列三