MCAL SPI Module原理和配置详解

嵌入式软件实战派 2021-05-04 00:00

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关于MCAL SPI

MCAL里面的SPI处理程序/驱动程序提供用于读取和写入通过SPI总线连接的设备的服务。它提供了对多个用户（例如EEPROM，看门狗，I / O ASIC）的SPI通信的访问权限。它还提供了配置片上SPI外设所需的机制。

SPI（串行外围接口）具有4线同步串行接口。通过片选线（CS）启用数据通信。数据通过3线接口传输，该接口由用于串行数据输出（MOSI），串行数据输入（MISO）和串行时钟（CLOCK）的线组成。

SPI还有个模式选择的特性。

下图中表现了这四种时序，时序与CPOL、CPHA的关系也可以从图中看出。

CPOL是用来决定SCK时钟信号空闲时的电平：CPOL=0，空闲电平为低电平，CPOL=1时，空闲电平为高电平。

CPHA是用来决定采样时刻的：CPHA=0，在每个周期的第一个时钟沿采样，CPHA=1，在每个周期的第二个时钟沿采样。

（图片来源于百度百科）

那么SPI的模式可以总结如下：

MCAL SPI的功能在AUTOSAR上可以从这个图示来理解。

另外，以下是和MCAL SPI相关的几个概念，先了解下：

Acronym:	Description:
DET	Default Error Tracer – 报告错误的模块
DEM	Diagnostic Event Manager – 报告与产品相关的错误的模块。
SPI	Serial Peripheral Interface.
CS	Chip Select，即片选
MISO	Master Input Slave Output，即数据从从设备输出
MOSI	Master Output Slave Input，即数据从主设备输出

Abbreviation:	Description:
EB	Externally buffered channels. 包含要传输的数据的缓冲区在SPI处理程序/驱动器之外。
IB	Internally buffered channels. 包含要传输的数据的缓冲区位于SPI处理程序/驱动器内部。
ID	元素的标识号 (Channel, Job, Sequence).

Definition:	Description:
Channel	Channel是使用相同标准定义的数据的软件交换介质：参数配置，具有相同大小和数据指针（源和目标）或位置的数据元素数量。
Job	Job由具有相同片选的一个或多个Channel组成（在处理Job期间不会释放）。一个Job被视为原子作业，因此不能被另一个Job打断。Job具有分配的优先级。
Sequence	Sequence是要传输的多个连续Job，但是可以使用优先级机制在Job之间重新安排Sequence。 Sequence传输是可中断的（通过另一Sequence传输）或不可中断，这取决于静态配置。

如果对上面这几个概念还感觉疑惑，那我再放个图，可能会更好理解：

Channel数据可能不同于所处理的硬件和给定的用户（客户端应用程序）。在客户端，基于SpiDataWidth以8位，16位或32位模式处理数据。在微控制器方面，硬件可以处理介于1到32位之间，或者可以处理一个固定值（8或16位），并且该宽度可以为每个Channel配置。

这里注意，根据SpiDataWidth独立于Spi_DataBufferType，可以使用uint8，uint16或uint32来访问数据缓冲区。数据访问可以使用以下形式：

SPI的文件结构

以下是SPI的文件结构，包含了SPI的静态代码文件和配置生成的文件等。

配置概念

SPI处理程序/驱动程序模块和使用它的模块之间存在关系。此关系在配置阶段得到解决，其结果影响这些模块之间正确的API和行为。

用户需要向SPI处理程序/驱动程序提供部分配置，以使其适应其必要性。SPI处理程序/驱动程序应采用此配置，并向用户提供所需的工具。

下图显示了在配置SPI处理程序/驱动器期间的信息流。仅以一个用户为例，以外部EEPROM驱动程序为例进行显示，但是这种情况对于SPI处理程序/驱动器的所有用户都是常见的。为了突出显示更多用户受到影响的情况，绘制了多个重叠的文档。

MCAL SPI配置

以下通过一个比较标准的配置来详细讲解这个SPI的配置使用。

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