3 SPI硬件设计

PIC16F877A单片机具有非常完善的SPI接口(RC3／SCK、RC4／SDI、RC5／SDO、RA5／SS)，只有PIC16F877A作为从机时，RA5／SS引脚才作为SPI脚，PIC16F877A为主机时，SS可作为普通I／O使用。通过该接口，可比较容易地实现PIC16F877A与SPI Flash的通信。PIC16F877A与M25P16的硬件接口如图2所示。其中，SCK、SDI、SDO为MCU的SPI专用引脚，分别与存储器的对应引脚相连，可选MCU的任意I／O脚作为存储器的片选信号，图中选取RC2脚与存储器的片选S相连，这样，在SPI通信时只涉及MCU的C口，便于操作。M25P16的HOLD和W直接接高电平，表示不允许在S有效的情况下暂停SPI通信且整个存储区都没有写保护。

图2中，VDD为+5 V，由于PIC16F877A工作在5 V电压下，而M25P16的工作电压范围为2.7～3.6 V，二者不能直接相连。这里采用电阻分压的方式，保证输入M25P16的S、C、D脚的电压在存储器能承受且能识别的范围内，通过在M25P16向PIC16F877A输入数据的SDO脚加上拉电阻，保证MCU可以识别M25P16输出的高电压，从而保证正常的SPI通信。如果MCU工作于3.3 V，则直接将二者的对应引脚相连即可。



4  SPI软件设计

在硬件连线正确的基础上，要进行SPI通信，还要对M25P16编写驱动程序，包括SPI初始化、读M25P16的数据、向M25P16写人数据、数据的擦除等，这里使用C语言编程，编译器选择PICC，开发环境为MPLAB IDE8.10。

PIC16F877A的SPI通信涉及4个寄存器：控制寄存器SSPCON、状态寄存器SSPSTAT串行接收／发送缓冲器SSPBUF和移位寄存器SSPSR。其中，SSPCON的8位都是可读可写的，用于设置SSP处于主／从模式、时钟频率、时钟极性、SSP使能以及写冲突检测；SSPSTAT只有高2位可读写，低6位是只读的。PIC16F877A处于接收模式时，SSPSR和SSPBUF构成2级缓冲的接收器，SSPSR每收到1个完整的字节，就将该字节传给SSPBUF，并将中断标志位SSPIF置1，可通过读SSPBUF得到数据；877A处于发送模式时，写SSPBUF操作会同时将数据写入SSPSR，触发传输。下面结合具体的代码进行详细阐述。

(1)SPI初始化与读写函数


从SendByte和RcvByte函数的代码中，可以看出数据发送和接收是否完成，都是通过判断STAT_BF标志位(SSPSTAT寄存器的BF位，STAT_BF是在头文件pic1687x．h中定义的名称)来实现的，而数据手册中关于BF位的描述仅用于接收模式。这是由于PIC16F877A通过SDO发送数据的同时，会通过SDI读人数据，当1字节发送完成时，刚好接收1字节到SSPBUF，这时SSPBUF满，BY被置为1，故可通过STAT_BF标志判断1字节是否发送完成。

(2)连续写函数

M25P16的PP指令允许1次连续写入不超过1页(256字节)的数据。写人数据之前，首先要发出写允许命令，然后才能执行数据写入操作。数据写入函数参数包括address(32位地址)、block(写入数据缓冲区指针)、n(一次连续写入的字节数，n<256)。如果address的低8位不全为0，即不是从页起始处写，并且需要写入的数据超出该页剩余空间，则超出部分被丢弃。代码如下：

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