SPI

一、SPI 概述

SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行通信协议，广泛应用于微控制器和外围设备之间的数据传输。它由摩托罗拉公司开发，具有全双工通信能力，即可以同时进行数据的发送和接收。

SPI 通信通常涉及四条信号线：

MOSI（Master Out Slave In）：主设备发送数据，外设接收数据。
MISO（Master In Slave Out）：外设发送数据，主设备接收数据。
SCLK（Serial Clock）：由主设备生成的时钟信号，用于同步数据传输。
SS（Slave Select）：选择特定的从设备进行通信。

SPI 的优点包括简单的硬件连接、高速数据传输和全双工通信。其缺点是通常需要更多的引脚，尤其是在多个从设备的情况下，每个从设备需要一个独立的 SS 引脚。此外，SPI 没有标准化的协议层，因此设备间的兼容性需要仔细管理。

二、演示功能概述

本文使用 Air780E 核心板的 SPI 总线读写 FLASH。

三、准备硬件环境

四、准备软件环境

注：以下软件下载链接，请复制后，粘贴到浏览器 URL 地址栏进行下载；

4.1 Luatools

Luatools 日志打印与程序烧录软件下载

4.2 core 固件和源码脚本

注：core 固件，是基础环境，该固件由合宙官方提供，用户不可修改；源码脚本，为应用程序，可由客户自行修改；

core 固件和源码脚本下载链接

五、软硬件资料

1、AIR708E 开发板原理图，打开 Air780E 产品手册，访问页面中的《EVB_Air780X_V1.6.zip》

2、API 使用介绍说明

3、AIR708E 开发板使用说明，打开 Air780E 产品手册，访问页面中的《Core_Air780E 使用说明 V1.0.5.pdf》

5.1 开发板按钮与指示灯图示与说明

BOOT 按钮：启动引导，主要用于进入程序下载模式；

复位按钮：系统复位；

开机按钮：冷起动，用于给 4G 模块开机；

电源指示：供电后常亮，红色；

网络行指示：入网后常亮，翠绿色；

5.2 硬件安装与连接

5.2.1 SIM 卡安装

5.2.2 实物连接图

5.2.2.1 线序定义与颜色对应

5.2.2.2 FLASH 端

5.2.2.3 开发板端

六、代码示例介绍

6.1 程序流程图

6.2 完整程序清单

注：完整复制后保存为 main.lua，可直接使用

-- LuaTools需要PROJECT和VERSION这两个信息
PROJECT = "w25q_spi_demo"
VERSION = "1.0.1"

sys = require("sys")
sysplus = require("sysplus")

-- Air780E的AT固件默认会为开机键防抖, 导致部分用户刷机很麻烦
if rtos.bsp() == "EC618" and pm and pm.PWK_MODE then
    pm.power(pm.PWK_MODE, false)
end

--spi编号，请按实际情况修改！
local spiId = 0
--cs脚，请按需修改！
local cs = 8 -- CS使用GPIO8
local cspin = gpio.setup(cs, 1)  --配置CS为输出

local netLed = require("netLed")
--GPIO18配置为输出，默认输出低电平，可通过setGpio18Fnc(0或者1)设置输出电平
local LEDA= gpio.setup(27, 0, gpio.PULLUP)

--收发数据
local function sendRecv(data,len)
    local r = ""
    cspin(0)
    if data then spi.send(spiId,data) end
    if len then r = spi.recv(spiId,len) end
    cspin(1)
    return r
end


sys.taskInit(function()

    local result = spi.setup(
        spiId,--串口id
        nil,
        0,--CPHA
        0,--CPOL
        8,--数据宽度
        100000--,--频率
        -- spi.MSB,--高低位顺序    可选，默认高位在前
        -- spi.master,--主模式     可选，默认主
        -- spi.full--全双工       可选，默认全双工
    )
    print("open",result)
    if result ~= 0 then--返回值为0，表示打开成功
        print("spi open error",result)
        return
    end

    --检查芯片型号
    local chip = sendRecv(string.char(0x9f),3)
    if chip == string.char(0xef,0x40,0x17) then
        log.info("spi", "chip id read ok 0xef,0x40,0x17")
    else
        log.info("spi", "chip id read error")
        for i=1,#chip do
            print(chip:byte(i))
        end
        return
    end

    local data = "test data 123456"

    --enable write
    sendRecv(string.char(0x06))

    --写页数据到地址0x000001
    sendRecv(string.char(0x02,0x00,0x00,0x01)..data)
    log.info("spi","write",data)

    sys.wait(500)--等写入操作完成

    --读数据
    local r = sendRecv(string.char(0x03,0x00,0x00,0x01),data:len())
    log.info("spi","read",r)

    --disable write
    sendRecv(string.char(0x04))

    spi.close(spiId)
end)

-- 这里演示4G模块上网后，会自动点亮网络灯，方便用户判断模块是否正常开机
sys.taskInit(function()
    while true do
        sys.wait(6000)
                if mobile.status() == 1 then
                        gpio.set(27, 1)  
                else
                        gpio.set(27, 0) 
                        mobile.reset()
        end
    end
end)

-- 结尾总是这一句哦
sys.run()

七、功能验证

7.1 开机

按图 1 进行连接无误后，开发板电源指示红灯常亮，网络指示灯灭，此时按下开机键，约 2 秒后释放，等待几秒网络指示绿灯常亮，即开机成功，如下图：

7.2 打开 Luatool 软件工具并进入项目管理测试页面

7.3 按序号步骤创建项目

7.4 按如下步骤进行程序烧录

7.5 观察下载过程后确认烧录结果

7.6 关闭下载页面回到查看日志页面

八、总结

至此，我们已使用 AIR708E 开发板的 SPI 接口完成了对 W25Q64 读写操作。

给读者的话

本篇文章由肇朔开发；

本篇文章描述的内容，如果有错误、细节缺失、细节不清晰或者其他任何问题，总之就是无法解决您遇到的问题；

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