嵌入式硬件通信接口协议-SPI（二）分层架构设计模拟接口

嵌入式硬件通信接口协议-SPI（二）分层架构设计模拟接口

真正意义的分层，是从代码的编码规范、程序的执行逻辑来体现的。

SPI在分层架构中的设计思路

刚刚提到分层设计的思路，那么SPI作为一个通信接口，如果按照分层设计的思路，如何把接口设计得更合理，更方便？

此处需要设计的SPI是介于“应用”和“驱动”之间的，“应用”就是项目业务需求的功能模块将数据、数据包等传给SPI接口，而“驱动”是SPI接口拿到数据包后，把数据转变为SPI的时序发送出去。

想象一下我们的项目工程，如果需要操作芯片硬件接口的时候，直接调用官方提供的接口函数，虽然能实现功能，但是在需要更换芯片平台的时候，就需要在繁杂的、与业务需求相关的应用层里找和去修改为目标驱动接口。

这里就牵扯到了分层设计的优势所在：由于平台的更换，驱动接口已经变了样，那么对代码的移植就会变得非常费力，不仅是脑力活，更是体力活（即使可以批量替换，你也需要仔细核对接口，更要解决接口的差异性）。

而此时如果是分层设计的，在应用和驱动中间有个BSP层，应用层调用的只是BSP层，完全不涉及驱动、寄存器，不涉及与芯片平台相关的接口，那么即使平台怎么更换、驱动怎么改变，你只需要改变BSP层的具体实现，相对就轻松很多了。

SPI接口本身就是可以实现1对N的串行总线，为什么在使用过程中有时要分别使用不同的SPI端口来接不同的外围器件呢？

主要原因是SPI的可配置项的不一致，有些外围器件对SPI时钟信号SCLK的极性要求为高、低不一样，时钟相位不一样，并且通信数据bit位大小端选择的不一样，这些接口配置项的差异，导致了有些场景下操作不同器件时需要使用不同的SPI端口。

从零开始设计自有的一套SPI板级支持包(BSP)接口，那就从初始化开始。这里设计的是模拟SPI，所以会调用GPIO设置的接口。

初始化函数接口里暂时做了SPI端口号、数据宽度、接口时钟模式、数据位优先模式这四个参数，基本上这四个参数已经可以完成对大部分应用需求。在编码初期先不急于填入过多的配置项，首先按照最简单的默认方式编码，保证程序逻辑可以跑通。

其中用到的管脚定义，是在完成原理图或者完成原型机验证时，基本就确定了管脚的使用，因此管脚的定义一般的都是放在BSP层的头文件中。这样更便于移植和开发。

数据发送时，先写发送一个字节的数据，数据是“踩”着SPI接口时钟信号SCLK的“节拍”逐个bit位发送出去，因此在发送数据的时候也是需要主机操作时钟信号SCLK和数据信号MOSI：

而发送多数据的接口就可以采用dcbsp_spi_sendbyte函数来逐字节发送完成。

另外接收数据的接口，同样参考着字节发送接口的思路，数据的接收过程也是“踩”着SPI接口时钟信号SCLK的“节拍”逐个bit位传输，这个过程主机继续提供SCLK，然后读取MISO信号的电平，再将读到的电平逐bit缓存在一个变量里：

就这样，利用GPIO进行电平的输出的读取，实现了SPI接口的部分时序。这些接口的内部实现过程，因人而异、因平台变化而微调，但是对外接口不动，对上层应用来说，这就是同一个接口同一个东西，上层的应用层程序改动就很小了。

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