SPI интерфейс

Библиотека SPI.h

• Дополнительная информация.
• alexgyver.ru
• Мир микроконтроллеров. Использование интерфейса SPI в Arduino – полное руководство.
• arduinomaster.ru. SPI Arduino – подключение устройств к ардуино.
• soltau.ru

Описание SPI интерфейса

• #define PinMISO 12 // SDI, DI, DIN, SI. Master in Slave Out. Линия ведомого для передачи данных ведущему;
• #define PinMOSI 11 // SDO, DO, DON, SO. Master Out Slave In. Линия ведущего для передачи данных ведомому;
• #define PinSCK 13 // SCLK, SCK, CLK, SPC. Serial Clock. По этой линии передаются сигналы (импульсы) синхронизации, формируемые ведущим;
• #define PinCS 10 // SS, RSK. Slave Select. Ведущий (Master) может использовать эту линию для включения и выключения определенных устройств (ведомых).

SPI (Serial Peripheral Interface) — это синхронный последовательный интерфейс, который используется для быстрого обмена данными между микроконтроллером и периферийными устройствами на коротких расстояниях. Если вам нужно подключить к Ардуино Нано SD-карту, цветной TFT-дисплей или быстрый АЦП, скорее всего, вы будете использовать именно SPI.

Как это работает

SPI — это полнодуплексный протокол, то есть данные могут передаваться и приниматься одновременно. Для связи используются четыре основные линии:

• MOSI (Master Out Slave In) — данные от ведущего к ведомому.
• MISO (Master In Slave Out) — данные от ведомого к ведущему.
• SCK (Serial Clock) — тактовый сигнал, который генерирует ведущий.
• SS (Slave Select) — линия выбора ведомого устройства. Ведущий «притягивает» эту линию к низкому уровню, чтобы активировать конкретное устройство на шине.

Главное отличие от I2C: для каждого ведомого устройства нужна отдельная линия SS. Зато SPI работает значительно быстрее и не имеет ограничения по уникальным адресам.

Распиновка на Arduino Nano

На Ардуино Нано аппаратные линии SPI закреплены за следующими цифровыми пинами:

• MOSI — пин D11.
• MISO — пин D12.
• SCK — пин D13.
• SS — обычно используется пин D10, но при необходимости его можно переназначить на другой цифровой выход.

Именно эти пины задействованы, когда вы подключаете к Nano модуль SD-карты или дисплей на контроллере ILI9341. При обучении программированию Ардуино полезно сразу запомнить эту распиновку — она пригодится в большинстве «продвинутых» проектов.

Библиотека SPI и примеры

Библиотека SPI также входит в стандартный пакет Arduino IDE и не требует отдельной установки. Базовый пример использования:

Основные функции:

• SPI.begin() — настройка линий SPI.
• SPI.transfer(data) — одновременная отправка и приём одного байта.
• SPI.setDataMode(mode) — выбор режима работы (CPOL/CPHA).
• SPI.setBitOrder(order) — порядок передачи битов (MSBFIRST или LSBFIRST).

Что можно подключить по SPI

SPI идеально подходит для устройств, которым нужна высокая скорость обмена:

• SD-карты и модули флеш-памяти.
• Цветные TFT-дисплеи (например, на ST7735 или ILI9341).
• Быстрые датчики (акселерометры, АЦП).
• Цифровые потенциометры и сдвиговые регистры.

Если вы уже освоили мигание светодиодом и хотите двигаться дальше в обучении Ардуино, SPI — это следующий логичный шаг после I2C. Начните с простого модуля SD-карты: вы научитесь читать и записывать файлы, что открывает дорогу к проектам с логированием данных.