PIC单片机与串行闪存的SPI接口设计

文章摘要：4 SPI软件设计在硬件连线正确的基础上，要进行SPI通信，还要对M25P16编写驱动程序，包括SPI初始化、读M25P16的数据、向M25P16写人数据、数据的擦除等，这里使用C语言编程，编译器选择PICC，开发环境为MPLAB IDE8.10。PIC16F877A的SPI通信涉及4个寄存器：控制寄存器SSPCON、状态寄存器SSPSTAT串行接收／发送缓冲器SSPBUF和移位寄存器SSPSR。其中，SSPCON的8位都是可读可写的，用于设置SSP处于主／从模式、时钟频率、时钟极性、SSP使能以及写冲突检测；SSPSTAT只有高2位可读写，低6位是只读的。PIC16F877A处于接收模式时

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　　4  SPI软件设计

　　在硬件连线正确的基础上，要进行SPI通信，还要对M25P16编写驱动程序，包括SPI初始化、读M25P16的数据、向M25P16写人数据、数据的擦除等，这里使用C语言编程，编译器选择PICC，开发环境为MPLAB IDE8.10。

　　PIC16F877A的SPI通信涉及4个寄存器：控制寄存器SSPCON、状态寄存器SSPSTAT串行接收／发送缓冲器SSPBUF和移位寄存器SSPSR。其中，SSPCON的8位都是可读可写的，用于设置SSP处于主／从模式、时钟频率、时钟极性、SSP使能以及写冲突检测；SSPSTAT只有高2位可读写，低6位是只读的。PIC16F877A处于接收模式时，SSPSR和SSPBUF构成2级缓冲的接收器，SSPSR每收到1个完整的字节，就将该字节传给SSPBUF，并将中断标志位SSPIF置1，可通过读SSPBUF得到数据；877A处于发送模式时，写SSPBUF操作会同时将数据写入SSPSR，触发传输。下面结合具体的代码进行详细阐述。

　　(1)SPI初始化与读写函数

　　从SendByte和RcvByte函数的代码中，可以看出数据发送和接收是否完成，都是通过判断STAT_BF标志位(SSPSTAT寄存器的BF位，STAT_BF是在头文件pic1687x．h中定义的名称)来实现的，而数据手册中关于BF位的描述仅用于接收模式。这是由于PIC16F877A通过SDO发送数据的同时，会通过SDI读人数据，当1字节发送完成时，刚好接收1字节到SSPBUF，这时SSPBUF满，BY被置为1，故可通过STAT_BF标志判断1字节是否发送完成。

　　(2)连续写函数

　　M25P16的PP指令允许1次连续写入不超过1页(256字节)的数据。写人数据之前，首先要发出写允许命令，然后才能执行数据写入操作。数据写入函数参数包括address(32位地址)、block(写入数据缓冲区指针)、n(一次连续写入的字节数，n<256)。如果address的低8位不全为0，即不是从页起始处写，并且需要写入的数据超出该页剩余空间，则超出部分被丢弃。代码如下：

　　其中，delay()为延时子函数，参数为ms级，delay(1)即延时1ms。加入延时，是为了保证存储器在准备好的情况下才进行读写操作。

　　(3)连续读函数

　　M25P16允许发出读指令后，连续读取数据，这一模式极大提高了总线效率。数据读取函数的参数包括address：32位地址；block：读数据缓冲区指针；n：一次连续读取的字节数，代码如下：

　　M25P16的连续读操作与连续写不同的是，无论READ还是FAST_READ，在起始地址处1字节的数据读出后，会自动寻址更高地址处的数据，故程序中无需address++语句。

　　除了对M25P16的初始化、读写之外，经常还要对其进行擦除操作，擦除有扇区擦除和整体擦除2种方式，执行数据擦除将使内部所有数据变为FFH。擦除操作与写操作类似，在此不再赘述。

　　结  语

　　本文介绍的M25P16与PIC16F877A的接口已应用于自来水流量数据采集的本地存储中。运行稳定可靠，未发现数据丢失现象，对其他应用有一定的参考价值。

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