加密芯片SPI通訊的調(diào)試

SPI是串行外設(shè)接口（Serial Peripheral Interface）的縮寫。是Motorola公司推出的一種同步串行接口技術(shù)，是一種高速的、全雙工，同步的通信總線。
SPI的通信原理很簡單，它以主從方式工作，這種模式通常有一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備，需要至少4根線：它們是SDI（數(shù)據(jù)輸入）、SDO（數(shù)據(jù)輸出）、SCLK（時(shí)鐘）、CS（片選）。
（1）SDO/MOSI——主設(shè)備數(shù)據(jù)輸出，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入；
（2）SDI/MISO——主設(shè)備數(shù)據(jù)輸入，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出；
（3）SCLK——時(shí)鐘信號(hào)，由主設(shè)備產(chǎn)生；
（4）CS/SS——從設(shè)備使能信號(hào)，由主設(shè)備控制。
CS作為片選信號(hào)不難理解。當(dāng)總線上掛有多個(gè)從設(shè)備時(shí)，主機(jī)通過控制對應(yīng)從設(shè)備的片選信號(hào)，即可選中激活該設(shè)備，完成與該設(shè)備的通訊。一般片選為低電平時(shí)，處于選中狀態(tài)。
需要說明的是，SPI通信有4種不同的模式，不同的從設(shè)備可能在出廠時(shí)就是配置為某種模式，這是不能改變的；但我們的通信雙方必須是工作在同一模式下，所以我們可以對我們的主設(shè)備的SPI模式進(jìn)行配置，通過CPOL（時(shí)鐘極性）和CPHA（時(shí)鐘相位）來控制我們主設(shè)備的通信模式，具體如下：
Mode0：CPOL=0，CPHA=0
Mode1：CPOL=0，CPHA=1
Mode2：CPOL=1，CPHA=0
Mode3：CPOL=1，CPHA=1
時(shí)鐘極性CPOL是用來配置SCLK的電平出于哪種狀態(tài)時(shí)是空閑態(tài)或者有效態(tài)，時(shí)鐘相位CPHA是用來配置數(shù)據(jù)采樣是在第幾個(gè)邊沿。
作為特殊應(yīng)用的加密芯片來說，其SPI通訊大多數(shù)采用標(biāo)準(zhǔn)SPI接口協(xié)議，但也不乏例外，調(diào)試過程中有幾點(diǎn)注意：
1、加密芯片作為防盜版功能模塊或者是數(shù)據(jù)加解密模塊，大多數(shù)需作為SPI從機(jī)設(shè)備，上位機(jī)端作為SPI主機(jī)。
2、主機(jī)SPI設(shè)置成CKPOL=0 ，CKPHA=0。其含義：此時(shí)空閑態(tài)時(shí)，SCLK處于低電平，數(shù)據(jù)采樣是在第1個(gè)邊沿，也就是SCLK由低電平到高電平的跳變，所以數(shù)據(jù)采樣是在上升沿，數(shù)據(jù)發(fā)送是在下降沿。
3、有些加密芯片協(xié)議特殊，而且由于SPI沒有同步信號(hào)功能，所以加密芯片需要借助BUSY引腳來給主機(jī)發(fā)送通知信號(hào)，當(dāng)BUSY為高電平，允許SPI主設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，反之允許主機(jī)接收數(shù)據(jù)。
4、BUSY為SPI請求信號(hào)。當(dāng)BUSY拉低時(shí)允許SPI主設(shè)備讀取數(shù)據(jù)，此時(shí)SPI主機(jī)端將CS/SS拉低，SPI_CLK產(chǎn)生時(shí)鐘。
5、芯片發(fā)生故障無法正常運(yùn)行時(shí)可通過復(fù)位重置。