英创信息技术EM9170 SPI接口用户指南简介
1、功能描述
em9170提供了一路硬件4线制spi接口供用户使用，它的4条信号线与系统的gpio复用，系统上电后，对应管脚默认为gpio状态（详见《em9170工控主板数据手册 》），当在应用程序中打开spi接口后，对应的信号线将自动切换到spi状态。em9170 spi接口支持以下特性：
· 4线制全双工同步串行接口
· 主控（master）工作模式
· 可以配置spi时钟信号（spi_sclk）的相位和极性
· 支持1至32-bit可配置的数据通讯位宽
· 支持dma操作方式
· 最高波特率16mbps
spi通讯的时序简单，主要是在spi时钟（sclk）的同步下，在两个设备的移位寄存器间进行数据通讯。em9170的spi接口可以配置sclk的极性（pol）和相位(pha)，图1为设置不同的相位和极性配置时，时钟信号的输出波形。
图1：spi总线sclk和mosi,miso之间的关系
图1中的时钟极性（pol）决定了spi串行时钟信号线(sclk)空闲时的电平，如果pol=0，串行时钟空闲时为低电平，pol=1串行时钟空闲时为高电平。时钟相位(pha) 用来决定数据在什么时刻输出和锁存输入。如果 pha=0，spi控制器在sclk的下降沿输出数据，在sclk上升沿锁存输入的数据。当pha=1时，将在sclk上升沿输出数据，而在sclk下降沿锁存输入数据。spi线上的主从设备必须根据具体情况设置匹配的传输时序模式，时序只有匹配，数据才能正常通讯。
2、操作说明
2.1 打开spi端口
通过调用createfile( )函数来打开系统的spi设备，设备名称为“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 数据通讯
在进行spi数据通讯前，需要调用spiconfig()函数对spi总线做相应的配置，函数申明如下：
bool spiconfig( handle hcspi, pcspi_busconfig_t pcspiconfig );
其中参数pcspiconfig为spi总线配置结构体，其定义如下：
typedef struct
{ // cspi bus configuration
uint32 freq; // spi波特率：<=16mbps
uint8 bitcount; // 数据位宽：1～32bit
bool pol; // 设置时钟极性
bool pha; // 设置时钟相位
} cspi_busconfig_t, *pcspi_busconfig_t;
用户调用spiexchange()函数来完成一次数据收发，函数申明如下：
bool spiexchange(
handle hcspi, // 由createfile创建的handle
pvoid ptxbuf, // 发送数据缓存
pvoid prxbuf, // 接收数据缓存
uint32 xchcnt ); // 传输的数据个数
需要注意的是，参数ptxbuf和prxbuf是lpvoid型指针变量，当设置spi通讯位宽（cspi_busconfig_t的bitcount成员）为1～8时，数据收发缓存（ptxbuf和prxbuf）需要定义为unit8数据类型，当spi通讯位宽为9～16时，数据收发缓存需要定义为uint16类型，当spi通讯位数为17～32时，数据收发缓存要定义成uint32数据类型。
下面是示例程序片断：
handle hspi; // 定义spi操作handle
dword dwxchcnt; // 定义传输字节个数
cspi_busconfig_t spiconfig; // 定义spi总线配置数据结构体
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 收发缓存需要定义为uint8类型
uint8 txdata[1024] = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05 };
uint8 rxdata[1024];
// if 9<=cspiconfig.bitcount<=16 收发缓存需要定义为uint16类型
// uint16 txdata[1024] = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05 };
// uint16 rxdata[1024];
// if 17<=cspiconfig.bitcount<=32 收发缓存需要定义为uint32类型
// uint32 txdata[1024] = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05 };
// uint32 rxdata[1024];
// 打开spi总线 (spiopen( )内部调用了createfile()函数)
hspi = spiopen( text(“spi1:”) );
spiconfig( hspi, &spiconfig ); // 设置spi总线配置信息
dwxchcnt = 5; // 传输5个数据
spiexchange( hspi, txdata, rxdata, dwxchcnt ); // 进行spi数据传输，传输5个数据
2.3 关闭spi
调用closehandle函数关闭由createfile创建的handle即可关闭spi端口。
closehandle（ hspi）;
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· 可以配置spi时钟信号（spi_sclk）的相位和极性
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· 支持dma操作方式
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图1中的时钟极性（pol）决定了spi串行时钟信号线(sclk)空闲时的电平，如果pol=0，串行时钟空闲时为低电平，pol=1串行时钟空闲时为高电平。时钟相位(pha) 用来决定数据在什么时刻输出和锁存输入。如果 pha=0，spi控制器在sclk的下降沿输出数据，在sclk上升沿锁存输入的数据。当pha=1时，将在sclk上升沿输出数据，而在sclk下降沿锁存输入数据。spi线上的主从设备必须根据具体情况设置匹配的传输时序模式，时序只有匹配，数据才能正常通讯。
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通过调用createfile( )函数来打开系统的spi设备，设备名称为“spi1:”如下所示：
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hspi = createfile (text”spi1:”, // name of device
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null, // security attributes (ignored)
open_existing, // creation disposition
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null); // template file (ignored)
2.2 数据通讯
在进行spi数据通讯前，需要调用spiconfig()函数对spi总线做相应的配置，函数申明如下：
bool spiconfig( handle hcspi, pcspi_busconfig_t pcspiconfig );
其中参数pcspiconfig为spi总线配置结构体，其定义如下：
typedef struct
{ // cspi bus configuration
uint32 freq; // spi波特率：<=16mbps
uint8 bitcount; // 数据位宽：1～32bit
bool pol; // 设置时钟极性
bool pha; // 设置时钟相位
} cspi_busconfig_t, *pcspi_busconfig_t;
用户调用spiexchange()函数来完成一次数据收发，函数申明如下：
bool spiexchange(
handle hcspi, // 由createfile创建的handle
pvoid ptxbuf, // 发送数据缓存
pvoid prxbuf, // 接收数据缓存
uint32 xchcnt ); // 传输的数据个数
需要注意的是，参数ptxbuf和prxbuf是lpvoid型指针变量，当设置spi通讯位宽（cspi_busconfig_t的bitcount成员）为1～8时，数据收发缓存（ptxbuf和prxbuf）需要定义为unit8数据类型，当spi通讯位宽为9～16时，数据收发缓存需要定义为uint16类型，当spi通讯位数为17～32时，数据收发缓存要定义成uint32数据类型。
下面是示例程序片断：
handle hspi; // 定义spi操作handle
dword dwxchcnt; // 定义传输字节个数
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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 收发缓存需要定义为uint8类型
uint8 txdata[1024] = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05 };
uint8 rxdata[1024];
// if 9<=cspiconfig.bitcount<=16 收发缓存需要定义为uint16类型
// uint16 txdata[1024] = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05 };
// uint16 rxdata[1024];
// if 17<=cspiconfig.bitcount<=32 收发缓存需要定义为uint32类型
// uint32 txdata[1024] = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05 };
// uint32 rxdata[1024];
// 打开spi总线 (spiopen( )内部调用了createfile()函数)
hspi = spiopen( text(“spi1:”) );
spiconfig( hspi, &spiconfig ); // 设置spi总线配置信息
dwxchcnt = 5; // 传输5个数据
spiexchange( hspi, txdata, rxdata, dwxchcnt ); // 进行spi数据传输，传输5个数据
2.3 关闭spi
调用closehandle函数关闭由createfile创建的handle即可关闭spi端口。
closehandle（ hspi）;
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