合宙Air系列模块外部总线接口常见用法-SPI总线，中

目前合宙Air系列模块外部可用的通用总线接口基本上有UART，I2C，SPI这三种，下面我将结合有限的知识，对这三种总线进行一一介绍，并结合常用外部器件对总线进行实测。本文的上部提到了SPI的基本知识，本文将结合一个小的demo对合宙4G模块的SPI功能做一简要测试。

## Air720SL模块 SPI接口简介

Air720模块的29,30,31,32 引脚构成了一个标准4线式SPI接口，在Air720SL EVB开发板上对应关系如下:

SPI1_CS		<->		GPIO_34  <-> Pin30

SPI1_CLK		<->		GIOP_33  <-> Pin32

SPI1_DO		<->		GPIO_36  <-> Pin29

SPI1_DI		<->		GPIO_35  <-> Pin31

在进行接口测试的时候，我们只需要短接SPI_DO与SPI_DI,就可以对SPI接口进行打环测试。

![](/static/editormd/php/../uploads/5_11737.jpg)

## SPI测试代码编写

对于一个数据总线，其操作无外乎读写。 SPI总线是双工总线，这意味着读和写是同时进行的，我们使用一个demo发送一组字符串，或者16进制序列来模拟总线读写。

local modname = ...
		local M = {}

_G[modname] = M

require "pins"

--
		-- module locals
		--

local CS_PIN = 30

-- set CSN gpio level
	local function csn(value)
		local level = (value > 0) and 1 or 0
		pins.setup(CS_PIN,level)
	end

spi.setup(0,0,0,8,800000,1)

sys.taskInit(function(...)
		while true do
			log.info("test","SPI test Begin @ Port",spi.SPI_1)
			sys.wait(2000)
			csn(0)
			local msg="ABCDEFG"
			log.info("test","SPI Sending #",msg)		
			log.info("test","SPI Receiving #",spi.send_recv(0,msg))		
			csn(1)

sys.wait(2000)
			csn(0)

local snd={0,1,2,3,4,5} --准备发送数据的表
			local rsv={} --准备接收数据的表

local ss=""
			for i = 1, #snd, 1 do
				ss=ss..string.char(snd[i])
			end

local rr=spi.send_recv(0,ss)
			for i = 1, #rr, 1 do
				table.insert(rsv,string.byte(rr:sub(i,i)))
			end

log.info("test","SPI Sending #",table.concat(snd))
			log.info("test","SPI Receiving #",table.concat(rsv))
			csn(1)

end
	end)

## SPI硬件连接：

下面是在Air720sl开发板上进行自测试的具体连接方式

![](/static/editormd/php/../uploads/5_78204.jpg)

实际的连线效果如下

![](/static/editormd/php/../uploads/5_10039.jpg)

测试的效果如下：

![](/static/editormd/php/../uploads/5_93884.jpg)

可以看到，发送的字符串“ABCDE” 和二进制数0，1，2，3，4，5被成功的回显了出来，您也可以尝试把DI与GND相连，这时候将得到的返回是一串0

## 编写一个基本的SPI驱动

有了上面的测试成果，就可以尝试编写设备的底层驱动了，下面是我为测试nRF24L01 2.4G收发模组初步编写的底层函数：

-- 设置CE引脚，此引脚用来打开nRF24X芯片
	local function nrf24_ce(value)
		local level = (value > 0) and 1 or 0
		pins.setup(CE_PIN,level)
	end
	
	-- 设置CS引脚，此引脚用来选通nRF24X的SPI引脚
	local function nrf24_csn(value)
		local level = (value > 0) and 1 or 0
		pins.setup(CS_PIN,level)
	end
	
	-- reverse 5byte pipe address
	local function reverse_addr(addr_in)
		local addr_out = {}
		for i = 1, 5 do
			addr_out[i] = addr_in[5 - i + 1] or 0x0
		end
	
		return addr_out
	end
	
	--
	-- module exports
	--
	
	-- 初始化模组
	function M.nrf24_hw_init()
	
		--打开SPI引脚的供电
		pmd.ldoset(6,pmd.LDO_VMMC) 
		spi.setup(0,0,0,8,110000,1)
		pins.setup(CE_PIN,1)
		pins.setup(CS_PIN,1)
	end
	
	--发送一条指令，返回发送命令的长度
	function M.nrf24_send_cmd(cmd)
		nrf24_csn(0)
		local ret=0
		ret=spi.send(0,string.char(cmd))
		nrf24_csn(1)
		return ret
	end
	
	--发送一条含数据参数的命令，并返回状态
	function M.nrf24_msend_cmd(cmd, values)
		nrf24_csn(0)
		local ret=spi.send_recv(0,string.char(cmd)..table.concat(values))
		nrf24_csn(1)	
	    return string.byte(ret:sub(1,1))
	end
	
	--发送NOP指令，返回状态
	function M.nrf24_get_status()
		nrf24_csn(0)
		local status=spi.send_recv(0, string.char(NOP))
		nrf24_csn(1)
		return string.byte(status)
	end

--发送一条单字节请求,并返回单字节数据
	function M.nrf24_send_req(req)
		nrf24_csn(0)
		local rsp=spi.send_recv(0, string.char(req)..string.char(0xff))
		nrf24_csn(1)
		return string.byte(rsp:sub(2,2))
	end
	
	--发送一条请求，并返回指定字节长度的数据
	function M.nrf24_msend_req(req, len)
		input = {}
		for i = 1, len do
			input[i] = string.char(0xff)
		end	
		nrf24_csn(0)
		local output=spi.send_recv(0, string.char(req)..table.concat(input))
		nrf24_csn(1)
		return stringtoTable(output:sub(2,-1))
	end

--读取单个寄存器的值
	function M.nrf24_read_register(reg)
		nrf24_csn(0)
		local register=string.char(bit.bor(R_REGISTER, bit.band(REGISTER_MASK, reg)))
		local ret=spi.send_recv(0,register..string.char(0xff))
		nrf24_csn(1)
	    return string.byte(ret:sub(2,2))
	end
	
	--读取多个寄存器的值
	function M.nrf24_mread_register(reg, len)
		input = {}
		for i = 1, len do
			input[i] = string.char(0xff)
		end
		nrf24_csn(0)
	    local register=string.char(bit.bor(R_REGISTER, bit.band(REGISTER_MASK, reg)))
		local output=spi.send_recv(0,register..table.concat(input))
		nrf24_csn(1)
	    return stringtoTable(output:sub(2,-1))
	end
	
	--写入单个寄存器的值，返回状态
	function M.nrf24_write_register(reg, value)
		nrf24_csn(0)
		local register=string.char(bit.bor(W_REGISTER, bit.band(REGISTER_MASK, reg)))
		local ret=spi.send_recv(0,register..string.char(value))
		nrf24_csn(1)
	    return string.byte(ret)
	end
	
	--写入多个寄存器的值，返回状态
	function M.nrf24_mwrite_register(reg, values)
		nrf24_csn(0)
		local register=string.char(bit.bor(W_REGISTER, bit.band(REGISTER_MASK, reg)))
		local ret=spi.send_recv(0,register..table.concat(values))
		nrf24_csn(1)
	    return string.byte(ret:sub(1,1))
	end

在本文的下篇，我将配合这些API底层函数对nRF24L01模块进行基本的通讯测试，敬请期待。 最后再次感谢您的阅读，祝您生活愉快，开发顺利。

特别提示：本文用到的固件包尚属于内测阶段，如果项目需要，请与您对应的销售经理联系。

发表于 2020-02-06 23:49
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