SPI | UnitX - электронные устройства

SPI — синхронный последовательный интерфейс для связи микроконтроллера с периферийными устройствами. Lua RTOS работает ведущим и использует четыре сигнала:

SCK (CLK) — тактовый сигнал;
MOSI — данные от ведущего к ведомому;
MISO — данные от ведомого к ведущему;
CS — выбор ведомого устройства, обычно активный низким уровнем.

Несколько устройств могут совместно использовать SCK, MOSI и MISO, если у каждого есть отдельный CS. Параметры частоты и режима хранятся в экземпляре устройства и применяются при его выборе.

local device = spi.attach(
    spi.SPI2,
    spi.MASTER,
    pio.GPIO5,
    1000000,
    8,
    0
)

device:select()
device:write("Hello, Lua RTOS!")
device:deselect()

`spi.pins([as_table])`

Показать текущие назначения MISO, MOSI и CLK для доступных шин SPI.

Если as_table равен true, функция возвращает массив записей с полями id, miso, mosi и clk. В остальных случаях она выводит назначения в консоль и ничего не возвращает.

local buses = spi.pins(true)
for _, bus in ipairs(buses) do
    print(bus.id, bus.miso, bus.mosi, bus.clk)
end

`spi.setpins(id, miso, mosi, clk)`

Изменить назначение выводов шины до её первого подключения.

Аргументы:

id: идентификатор шины, например spi.SPI2;
miso: GPIO с поддержкой ввода;
mosi: GPIO с поддержкой вывода;
clk: GPIO с поддержкой вывода.

Значение -1 сохраняет текущее назначение соответствующего сигнала. MISO, MOSI и CLK должны использовать разные GPIO. Функция ничего не возвращает или вызывает исключение.

spi.setpins(spi.SPI2, pio.GPIO12, pio.GPIO13, pio.GPIO14)

`device = spi.attach(id, mode, cs, speed, data_bits, spi_mode [, flags])`

Подключить устройство SPI.

Аргументы:

id: идентификатор шины, например spi.SPI2;
mode: только spi.MASTER; ведомый режим spi.SLAVE не поддерживается;
cs: GPIO выбора устройства с поддержкой вывода. Он должен отличаться от MISO, MOSI и CLK. Значение -1 использует настроенный для шины вывод CS по умолчанию и вызывает исключение, если такой вывод не задан;
speed: частота SPI от 1 до 80 000 000 Гц. При ненативном назначении выводов драйвер ограничивает фактическую частоту значением 26 000 000 Гц;
data_bits: только 8; передачи по 16 и 32 бита не поддерживаются;
spi_mode: режим от 0 до 3;
flags (необязательно): spi.READ, spi.WRITE или их комбинация. По умолчанию используется spi.READ | spi.WRITE.

`spi_mode`	CPOL	CPHA
0	0	0
1	0	1
2	1	0
3	1	1

Возвращает экземпляр устройства или вызывает исключение. Один вывод CS нельзя одновременно подключить к двум экземплярам или повторно подключить, пока первый экземпляр не отключён через detach().

`device:select()`

Захватить шину, применить параметры устройства и активировать CS. Перед write() или readwrite() устройство должно быть выбрано. Повторный вызов без deselect() вызывает исключение. Завершить транзакцию через deselect() или detach() должна та же задача FreeRTOS, которая вызвала select().

`device:deselect()`

Передать оставшиеся в буфере данные, деактивировать CS и освободить шину. Если устройство не выбрано, функция ничего не делает.

`device:write(data1 [, data2, ...])`

Добавить данные в буфер передачи. Каждый аргумент может быть целым числом или бинарной строкой; у целого передаётся младший байт. Данные отправляются при заполнении внутреннего буфера, перед readwrite() или при вызове deselect().

device:select()
device:write(0x02, 0x00, 0x10, "data")
device:deselect()

`bytes = device:readwrite(data1 [, data2, ...])`

Выполнить полнодуплексную передачу. Аргументы кодируются так же, как в write(). Функция возвращает таблицу принятых байтов той же длины. Чтобы только прочитать данные, передайте нужное число фиктивных байтов, например 0x00.

Если до вызова в буфере оставались данные от write(), функция сначала передаёт их без сохранения одновременно принятых байтов, а затем выполняет полнодуплексный обмен для собственных аргументов.

device:select()
local response = device:readwrite(0x9f, 0x00, 0x00, 0x00)
device:deselect()

print(string.format(
    "JEDEC ID: %02X %02X %02X",
    response[2],
    response[3],
    response[4]
))

`device:detach()`

Отключить устройство и освободить его ресурсы. Если устройство выбрано, detach() сначала завершает транзакцию. После отключения остальные методы экземпляра вызывают исключение; повторный вызов detach() безопасен.