AVRのSPI

AVRのSPIの実験をしてみました。

プログラムの初期設定は
①ポートの設定は下表のようにする。
②マスターはSPCRレジスタのSPE, MSTR, SPR0を1にする。(SCK = システムクロック / 16)
③スレーブはSPCRレジスタのSPIE, SPEを1にする。
以上です。

マスターは
①スレーブの/SSにつながっている出力ポートをローにする。
②送信データをSPDRレジスタに書く。
SCK(8クロック)が自動的に出てマスターのデータが送信されるのと同時に、スレーブのデータをSPDRへ受信する。
③この送受信が終わるとSPSRレジスタのSPIF(スレーブ側も)が立つ。 (このレジスタを読んだ後、SPDRをアクセスすることによってクリアされる。)
④スレーブの受信処理の時間を待つ (マスター側からは処理の時間がわからないので十分なディレイ入れる。この実験では100マイクロ秒のディレイを入れました。)
送りたいバイト数分、②③④を繰り返す。
⑤①をハイにして終わる。
この実験ではSCK = システムクロック / 2はだめでした。SCK = システムクロック / 4以下はOKです。
なお、一回目の受信データは不定です。一回目の送信はスレーブへのコマンドとしたらどうでしょう。
二回目以降はスレーブで前回に設定データ、設定がなければマスターが前回送ったデータを受信します。

スレーブは
プログラムの初期設定の③のように、SPIFが立つと割り込みがかかるように設定します。
割り込みルーチン内でマスタ－より送られてきたデータをSPDRから読み、マスターへ送るデータをSPDRへ書き込みます。

ポートの設定
PIN名	マスター	スレーブ
SCK	出力	入力
MISO	入力	出力
MOSI	出力	入力
/SS	出力注1	入力注2

注1 普通の出力ポート (/SSでなくても)でも良い
注2 必ず/SSポートを使用する(入力ローでスレーブのMISOは出力、
入力ハイでMISOはハイインピーダンスになります)

回路図

/************************/
/*  avr_spi.c           */
/*                      */
/*  V1.0 2014/07/15     */
/************************/

#include <avr/io.h>
#include "avr_spi.h"

void initSPI_master(void)
{
/// SPCR = _BV(SPE) | _BV(MSTR); SPSR = _BV(SPI2X);             /* SPI許可, MASTER, fosc / 2 */
/// SPCR = _BV(SPE) | _BV(MSTR);                                /* SPI許可, MASTER, fosc / 4 */
/// SPCR = _BV(SPE) | _BV(MSTR) | _BV(SPR0); SPSR = _BV(SPI2X); /* SPI許可, MASTER, fosc / 8 */
    SPCR = _BV(SPE) | _BV(MSTR) | _BV(SPR0);                    /* SPI許可, MASTER, fosc / 16 */
}

unsigned char tx_SPI_master(unsigned char tx_data)
{
    SPDR = tx_data;
    while((SPSR & _BV(SPIF)) == 0)
        ;
    return  SPDR;
}


void initSPI_slave(void)
{
    SPCR = _BV(SPIE) + _BV(SPE);
}

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