Comunicação SPI

Comunicação SPI(Serial Peripheral Interface )

A Serial Peripheral Interface é um protocolo de dados seriais síncronos utilizado em microcontroladores para comunicação entre o microcontrolador e um ou mais periféricos. Também pode ser utilizado entre dois microcontroladores.

A comunicação SPI sempre tem um Master, isto é, sempre um será o Master e o restante será Slave. Por exemplo, o PIC é o Master e os outros periféricos são Slave. Esta comunicação contém 4 conexões:

• MISO (Master IN Slave OUT) - Dados do Slave para Master;
• MOSI (Master OUT Slave IN) - Dados do Master para Slave;
• SCK (Serial Clock) - Clock de sincronização para transmissão de dados entre o Master e Slave;
• SS (Slave Select) - Seleciona qual escravo receberá os dados.

 

Alguns periféricos são apenas Slave, por exemplo, cartão SD, memória flash e alguns sensores.

Geralmente estes periféricos contém a mesma pinagem que acima ou a pinagem abaixo:

• SDI (Slave Data IN) - Pino de dados de entrada;
• SDO - (Slave Data OUT) - Pino de dados de saída;
• CS - Seleção de Chip;
• SCK - Clock de sincronização.

Vantagens:

• Comunicação full duplex; 
• Flexibilidade protocolo completo para os bits transferidos; 
• Não se limita a 8-bit palavras;
• Escolha arbitrária do tamanho da mensagem, conteúdo e finalidade Interface de hardware extremamente simples;
• Normalmente mais baixos requisitos de energia do que I2C devido a menos circuitos;
• Não necessita de resistores de pull-up;
• Escravos usar relógio do mestre, e não precisam de osciladores de precisão; 
• Os escravos não precisa de um endereço único;

 Fonte: wikipedia

Desvantagens:

• Requer mais pinos do CI;
• Sinais de out-of-band Chip Select são obrigatórios nos barramentos comuns;
• Sem controle de fluxo de hardware pelo escravo (mas o mestre pode atrasar o clock seguinte para diminuir a taxa de transferência);
• Não há reconhecimento do escravo (o mestre poderia estar transmitindo a lugar nenhum e não saberiamos);
• Suporta apenas um dispositivo mestre;
• Nenhum protocolo de verificação de erros é definido;
• Geralmente propenso a causar picos de ruído em comunicação defeituoso;
• Sem um padrão formal, validar a conformidade não é possível;
• Lida apenas com curtas distâncias em relação ao RS-232, RS-485, ou CAN-BUS;
• Muitas variações existentes, o que torna difícil encontrar ferramentas de desenvolvimento, como adaptadores de host que suportam essas variações;

Fonte: wikipedia

Exemplo:

Este exemplo controla o potenciômetro Digital AD5206. Possui 6 canais, isto é, 6 potenciômetros. Possui os seguintes pinos: A1, W1, B1 ... A6, W6, B6.

Código: Exemplo com PIC

MikroC PRO PIC

sbit CS0 at RC0_bit;
sbit CS0_Direction at TRISC0_bit;


void AD5206_write(short channel, short value){
CS0 = 0; //seleciona o periferico
SPI1_Write(channel); //envia o endereço de um dos potenciometros(0 - 5)
SPI1_Write(value);  //envia o valor de posicao do potenciometro(0 - 255)
CS0 = 1; //deseleciona o periferico
}

void main() {
int i;
CS0_Direction = 0; //define pino cs como saida
CS0 = 1;

 SPI1_Init();
 
 while(1){
//este loop faz alterar o valor do potenciometro do canal 0
  for(i=0; i<255; i++){
   AD5206_Write(0, i);//incrementa de 0 a 255
   delay_ms(100);
  }
  
//este loop faz alterar o valor do potenciometro do canal 0
  for(i=255; i>=0; i--){
   AD5206_Write(0, i);//decrementa de 255 a 0
   delay_ms(100);
  }
 }
}

Código: Exemplo com Arduino

Arduino IDE

#include <SPI.h> const int slaveSelectPin = 10; void setup(){ pinMode (slaveSelectPin, OUTPUT); SPI.begin(); } void loop(){ for(i=0; i<255; i++){ digitalPotWrite(0, i); delay_ms(100); } for(i=255; i>=0; i--){ digitalPotWrite(0, i); delay_ms(100); } } void digitalPotWrite(int address, int value) { digitalWrite(slaveSelectPin,LOW); SPI.transfer(address); SPI.transfer(value); digitalWrite(slaveSelectPin,HIGH); }