常见接口协议学习笔记总结_4ospf协议学习笔记
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SPI通信
SPI简介：（高速，全双工，4线同步串行总线）
SCK：主机输出的用来同步数据传输的串行时钟；MOSI：主机输出从机输入；MISO主机输入从机输出；NSS：由主机输出的片选使能低电平有效 SPI例程相关配置如下：
注意事项：（与配置UART 类似）1.配置SPI x时应确保对应相应路的SPI 2.配置相关GPIO和使能其时钟时要对应正确的管脚类型 3.特别注意配置各路SPI时，确定其对应的替代函数映射形式
硬件连接示意图：
SPI通信是由主设备时钟信号来确定主／从设备间的通信。一旦检测到主设备的时钟信号，在SCK（只由主机控制）的控制下，两个串行移位寄存器进行数据交换。
注意：当一个系统下挂有多个SPI从机设备时，可以有GPIO口对使能端NSS进行控制，当只有一个从机时可以将使能端NSS直接接地拉低。
SPI寄存器数据传输图示
SPI各个设备传输数据的过程中总是先发送或接收高字节数据，每个时钟周期接收器或收发器左移1位数据。对于小于16位的数据在发送之前必须左对齐，如果接收的数据小于16位则采用软件将无效的数据位屏蔽。特别注意：主机的时钟极性和相位以从机为基准，要搞清楚数据传输是在上升沿输出还是在下降沿接收数据等等，都要进行一一对应。
I2C通信
I2C简介：一个双向的两线连续总线，一条数据线（SDA）和一条时钟线（SCL）。I2C总线有三种数据传输速度：标准模式100Kbps，快速模式400Kbps和高速模式可达3.4Mbps。
I2C总线结构主要用于连接整体电路，一种双向控制总线，即多个芯片（设备）可连接同一总线结构下，每个设备都可以作为实时数据传输的控制源，简化了总线结构。外设连接示意图：
在不发送任何数据的时候数据线和时钟线都为高电平。
所以I2C通信在硬件设计，需要在数据线和时钟线上分别加上两个上拉电阻。其次，I2C控制硬件进行数据传输时，硬件状态的改变需要一定的时间。
I2C例程配置如下：
注意事项：（与配置SPI,UART 类似）
1.配置I2C x时应确保对应相应路的I2C(例程为I2C3)2.配置相关GPIO和使能其时钟时要对应正确的管脚类型 3.特别注意在主函数中，开始时要对相关的时钟进行使能 数据通信时序简介：
1.主机发送开始信号，将SDA拉低，此时SCL处于高电平状态。2.从机检测到开始信号，准备接收数据。
3.主机先拉低SCL将数据一位一位放在SDA上，然后再将SCL拉高（释放）。
4.从机检测到SCL的变化，会在SCL高电平期间（主机不会太长时间去等待从机接受）将下一个SDA数据放进自己的寄存器中待处理。
5.主机会在设定好的时间后将SCL拉低并放进下一个SDA，然后再拉高SCL，从机会在SCL高电平期间读取SDA数据。
6.如此往复，完成8位数据（1Byte）传输，此时SCL处于低电平，SDA处于高电平。
总线死锁现象分析与解决方法
I2C总线写操作过程中，主机在产生启动信号后控制SCL产生8个时钟脉冲，然后拉低SCL信号为低电平，在这个时候，从机输出应答信号，将SDA信号拉为低电平。如果这个时候主机异常复位，SCL就会被释放为高电平。此时，如果从机没有复位，就会继续I2C的应答，将SDA一直拉为低电平，直到SCL变为低电平，才会结束应答信号。而对于主机来说，复位后检测SCL和SDA信号，如果发现SDA信号为低电平，则会认为I2C总线被占用，会一直等待SCL和SDA信号变为高电平。这样，主机等待从机释放SDA信号，而同时从机又在等待主机将SCL信号拉低以释放应答信号，两者相互等待，I2C总线进人一种死锁状态。同样，当I2C进行读操作时，从机应答后输出数据，如果在这个时刻主机异常复位而此时从机输出的数据位正好为0，也会导致I2C总线进入死锁状态。解决方案通常有如下几种：
（1）将从机的电源设计为可控，当发生总线死锁时将从机复位
（2）可以在从机的程序中加入监测功能，如果总线长时间被拉低则释放对总线的控制（3）在主机中增加I2C总线恢复程序。每次主机复位后，如果检测到SDA被拉低，则控制SCL产生
时钟SCL只能由主机控制，数据SDA主机从机都可控制。I2C主机通过地址选择要与自己通信的从机； I2C起始信号：SCL = 1, SDA产生一个下降沿； I2C结束信号：SCL = 1，SDA产生一个上升沿；
在数据传输阶段：SCL = 1的时候SDA数据线不能变化，如果SDA发生变化那意味着结束；
SCL = 1;SDA = 1;为空闲状态；
总线上各器件的SCL、SDA为线与关系，某一个器件的引脚输出低，则为低。通信过程中要注意应答信号，在第9个时钟时，SDA=0（ack响应）,SDA=1(nak不响应)。
