1. 硬件介紹：

   SPI：SPI是Motorola首先在其MC68HCXX系列處理器上定義的，它是一種同步的高速串行通信協(xié)議，有關(guān)SPI協(xié)議的詳細(xì)內(nèi)容，參考：SPI_互動百科。

   MSP430對SPI的支持：當(dāng)msp430USART模塊控制器UxCTL的位SYNC置位時，USART模塊工作于同步模式，對于149即工作于SPI模式，若是169，USART0可以支持I2C，可以通過另一控制位I2C控制，I2C位0則工作于SPI。在SPI模式下，允許單片機(jī)以確定的速率發(fā)送和接收7位或8位數(shù)據(jù)。

   同步通信與異步通信類似；同步通信和異步通信寄存器資源一致，具體寄存器的不同位之間的功能存在差異；具體寄存器內(nèi)容參見TI提供的用戶指南。

   USART模塊的SPI操作可以是3線和4線，其信號如下： 
   SIMO：從進(jìn)主出，主機(jī)模式下，數(shù)據(jù)輸出；從機(jī)模式下，數(shù)據(jù)輸入。 
   SOMI：從出主進(jìn)，主機(jī)模式下，數(shù)據(jù)輸入；從機(jī)模式下，數(shù)據(jù)輸出。 
   UCLK：USART SPI模式時鐘，信號有主機(jī)輸出，從機(jī)輸入。 
   STE：從機(jī)模式發(fā)送接收允許控制腳，用于4線模式，控制多主從系統(tǒng)中多個從機(jī)，避免發(fā)生沖突。具體方式如下(圖截自 用戶指南)：

   四線主機(jī)模式：STE為高電平，SIMO和UCLK操作正常；STE為低電平，SIMO和UCLK被置為輸入方向，主機(jī)控制權(quán)讓出。 
   四線從機(jī)模式：STE為高電平，從機(jī)的發(fā)送和接收無效，且把SOMI置為輸入方向；STE為低電平，發(fā)送接收正常，SOMI也為正常輸出。

   USART模塊串行時鐘極性和相位設(shè)置：

   USART的時鐘UCLK的極性和相位由位于UxTCTL寄存器的CKPH和CKPL位控制，具體如下圖：在程序中，我分別稱之為，時鐘模式0、時鐘模式1、時鐘模式2、時鐘模式3。

   

   
   

   USART的波特率產(chǎn)生，SPI不同于異步通信：異步通信由UxBR1\UxBR0\UxMCTL三個寄存器控制，以產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)頻率；而同步模式，主從設(shè)備用同一個時鐘，不再需要產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)時鐘，故而不再用UxMCTL寄存器，設(shè)其值為0.

   其他的，與異步通信基本一致，這里不再細(xì)說。具體參考用戶指南。

2. 程序?qū)崿F(xiàn)：

   程序和異步通信方式類似：首先是初始化函數(shù)，然后是讀取數(shù)據(jù)、寫入數(shù)據(jù)函數(shù)。此程序采用和我之前的UART程序庫類似的結(jié)構(gòu)，寫入數(shù)據(jù)后進(jìn)入低功耗等待中斷，判斷標(biāo)志位進(jìn)行寫入數(shù)據(jù)和讀取數(shù)據(jù)。

   這里函數(shù)只實(shí)現(xiàn)430的主機(jī)模式，如需從機(jī)模式可以仿照我的程序，進(jìn)行簡化實(shí)現(xiàn)。

   由于，我即將使用的SPI設(shè)備（AD7708）不是字符型設(shè)備，這里不再實(shí)現(xiàn)寫入字符串函數(shù)，也不再移植printf和scanf函數(shù)，如若需要可以自己添加，printf和scanf的移植參考：MSP430程序庫<四>printf和scanf函數(shù)移植

   初始化函數(shù)：SpiMasterInit，實(shí)現(xiàn)主機(jī)模式的初始化工作，函數(shù)內(nèi)容如下：

char SpiMasterInit(long baud,char dataBits,char mode,char clkMode)

{

    long int brclk;                 //波特率發(fā)生器時鐘頻率

    UxCTL |= SWRST;                 //初始

    //反饋選擇位，為1，發(fā)送的數(shù)被自己接收，用于測試，正常使用時注釋掉

    //UxCTL |= LISTEN;

    UxCTL |= SYNC + MM;             //SPI 主機(jī)模式

    //時鐘源設(shè)置

    UxTCTL &=~ (SSEL0+SSEL1);       //清除之前的時鐘設(shè)置

    if(baud<=16364)                 //

    {

      UxTCTL |= SSEL0;              //ACLK，降低功耗

      brclk = 32768;                //波特率發(fā)生器時鐘頻率=ACLK(32768)

    }

    else

    {

      UxTCTL |= SSEL1;              //SMCLK，保證速度

      brclk = 1000000;              //波特率發(fā)生器時鐘頻率=SMCLK(1MHz)

    }

    //------------------------設(shè)置波特率-------------------------   

    if(baud < 300||baud > 115200)   //波特率超出范圍

    {

        return 0;

    }

    //設(shè)置波特率寄存器

    int fen = brclk / baud;         //分頻系數(shù)

    if(fen<2)return (0);            //分頻系數(shù)必須大于2

    else

    {

        UxBR0 = fen / 256;

        UxBR1 = fen % 256;

    }

    //------------------------設(shè)置數(shù)據(jù)位-------------------------    

    switch(dataBits)

    {

        case 7:case'7': UxCTL &=~ CHAR; break;      //7位數(shù)據(jù)

        case 8:case'8': UxCTL |= CHAR;  break;      //8位數(shù)據(jù)

        default :       return(0);                  //參數(shù)錯誤

    } 

    //------------------------設(shè)置模式---------------------------    

    switch(mode)

    {

        case 3:case'3': UxTCTL |= STC;  USPI3ON;    break;  //三線模式

        case 4:case'4': UxTCTL &=~ STC; USPI4ON;    break;  //四線模式

        default :       return(0);                          //參數(shù)錯誤

    }

    //------------------------設(shè)置UCLK模式-----------------------  

    switch(clkMode)

    {

        case 0:case'0': UxTCTL &=~ CKPH; UxTCTL &=~ CKPL;   break;  //模式0

        case 1:case'1': UxTCTL &=~ CKPH; UxTCTL |= CKPL;    break;  //模式1

        case 2:case'2': UxTCTL |= CKPH;  UxTCTL &=~ CKPL;   break;  //模式2

        case 3:case'3': UxTCTL |= CKPH;  UxTCTL |= CKPL;    break;  //模式3

        default :       return(0);                                  //參數(shù)錯誤

    }

    UxME |= USPIEx;             //模塊使能

    UCTL0 &= ~SWRST;            // Initialize USART state machine

    UxIE |= URXIEx + UTXIEx;    // Enable USART0 RX interrupt 

    return(1);                  //設(shè)置成功

}

程序注釋已經(jīng)比較詳細(xì)，這里不再細(xì)說；如果要改為從機(jī)模式，把時鐘設(shè)置和波特率設(shè)置去掉應(yīng)該就可以了。

發(fā)送函數(shù)和接收函數(shù)：

void SpiWriteDat(char c)

{ 

    while (TxFlag==0) SpiLpm();  // 等待上一字節(jié)發(fā)完，并休眠

    TxFlag=0;                     //

    UxTXBUF=c;

}

 char SpiReadDat()

{ 

    while (RxFlag==0) SpiLpm(); // 收到一字節(jié)?

    RxFlag=0;

    return(UxRXBUF);

}

發(fā)送和接收函數(shù)和異步通信里面的幾乎一樣，如果標(biāo)志位為0，則等待改變?yōu)?，然后寫入或讀出；標(biāo)志位在中斷函數(shù)里被更改；中斷函數(shù)如下：

#pragma vector=USARTxRX_VECTOR

__interrupt void UartRx()

{

    RxFlag=1;

    __low_power_mode_off_on_exit();

}

 #pragma vector=USARTxTX_VECTOR

__interrupt void UartTx ()

{

    TxFlag=1;

    __low_power_mode_off_on_exit();

}

中斷里面僅僅置標(biāo)志位后，就退出低功耗；退出后即寫入或者讀取數(shù)據(jù)。

讀取或?qū)懭牒瘮?shù)調(diào)用的SpiLpm函數(shù)：

void SpiLpm()

{

    if(UxTCTL&SSEL0) LPM3;  //若以ACLK 作時鐘，進(jìn)入LPM3休眠(僅打開ACLK)

    else             LPM0;  //若以SMCLK作時鐘，進(jìn)入LPM0休眠(不關(guān)閉SMCLK)

}

1. 根據(jù)不同情況進(jìn)入低功耗，如果單片機(jī)其他地方不允許進(jìn)入低功耗，可以更改這個函數(shù)。

   程序部分就這么多了。需要的函數(shù)在頭文件里面聲明，方便使用。

2. 使用示例：

   程序使用方式和之前的程序庫相同，加入c文件，包含h文件，調(diào)用初始化函數(shù)后即可掉用程序庫中的函數(shù)。

#include "msp430x16x.h"   //430寄存器頭文件

#include "Spi.h"         //串口通訊程序庫頭文件

void main()

{

    // Stop watchdog timer to prevent time out reset

    WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;

    ClkInit();

    // 主機(jī)模式，波特率25000,8位數(shù)據(jù)位，三線模式，時鐘模式0（具體見spi.c）

    SpiMasterInit(25000,8,3,0);

    _EINT(); 

    while(1)                    //串口測試

    {

        SpiWriteDat(0X20);

        char a = SpiReadDat();

    }

}

1. 這里只是一個簡單的使用示例，詳細(xì)的使用，將會在下一篇給出，下一篇：MSP430程序庫<六>通過SPI操作AD7708；將會使用今天的程序庫，完成SPI的通信部分。

2. 注意事項：

   SPI是全雙工通信，每次寫入（發(fā)送）8位/7位數(shù)據(jù)的同時，430的SPI主模塊都會在發(fā)送后半個時鐘周期讀取采樣的0/1信號，存入接收緩沖寄存器，所以，每次的寫入，均有數(shù)據(jù)讀取，但不一定是從設(shè)備發(fā)送回來的，這個地方在使用430主機(jī)模式的時候必須注意，很容易出錯（我也是在調(diào)試AD7708的時候才注意到這個地方的）；SPI的函數(shù)已經(jīng)添加SpiWriteData函數(shù)，這個函數(shù)會在發(fā)送的同時返回發(fā)送完成半個時鐘周期后的接收到的數(shù)據(jù)，方便使用；不建議使用前面的發(fā)送和讀取函數(shù)，很容易出錯；建議使用剛添加的這個函數(shù)，程序庫已經(jīng)更新，可以重新下載。函數(shù)SpiWriteData：

char SpiWriteData(char c)

{

    SpiWriteDat(c);

    return SpiReadDat();

}

發(fā)送后讀取即可，程序比較簡單。

新的示例程序：

void main()

{

    // Stop watchdog timer to prevent time out reset

    WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;

    ClkInit();

    // 主機(jī)模式，波特率25000,8位數(shù)據(jù)位，三線模式，時鐘模式0（具體見spi.c）

    SpiMasterInit(25000,8,3,0);

    _EINT(); 

    while(1)                    //串口測試

    {

        SpiWriteData(0X20);     //只寫入

        char a = SpiWriteData(0xff);    //只讀取

    }

}