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1、SPI协议详解

 SPI(Serial peripheral interface)即串行外围设备接口，是由Motorola首先在其MC68HCxx系列单片机上定义的，基于高速全双工总线的通讯协议。(又是高速，而且全双工，确实强大)被广泛应用于ADC、LCD等设备与MCU之间。

  跟前面学习I2C、USART一样，学习一种协议，还是从两个层面分析：物理层和协议层。

1. SPI物理层

SPI通讯需要使用4条线：3条总线和1条片选

图1

  SPI还是遵循主从模式，3条总线分别是SCK、MOSI和MISO，片选线为nSS(低电平有效)，SPI协议适用于一主多从的工作场景：

图2

(1) nSS(Slave Select)：片选信号线，用于选中SPI从设备。每个从设备独立拥有这条nSS信号线，占据主机的一个引脚。设备的其他总线是并联到SPI主机的，即无论多少个从设备，都共同使用这3条总线。当从设备上的nSS引脚被置拉低时表明该从设备被主机选中。

(2) SCK(Serial Clock)：时钟信号线，通讯数据同步用。时钟信号由通讯主机产生，它决定了SPI的通讯速率。

(3) MOSI(Master Ouput Slave Input)：主机(数据)输出/从设备(数据)输入引脚，即这条信号线上传输从主机到从机的数据。

(4) MISO(Master Input Slave Ouput)：主机(数据)输入/从设备(数据)输出引脚，即这条信号线上传输从机从到主机的数据主从机通过两条信号线来传输数据，那么自然是全双工通讯的了。之前的I2C通讯，数据只在一条SDA线上传输，主从机数据交互只能采用半双工。

2. SPI协议层

图3

  如上为SPI通讯时序图，nSS、SCK、MOSI信号均由主机产生，MISO信号由从机产生。在nSS为低电平的前提下，MOSI和MISO信号才有效，在每个时钟周期MOSI和MISO传输一位数据。

跟I2C通讯类似，SPI通讯也需要通讯的起始/结束信号，有效数据和同步时钟。

2.1 通讯的起始/结束信号

  图中的nSS信号由高电平变为低电平即为SPI通讯的起始信号，反过来，nSS信号由低电平变为高电平即为SPI通讯的结束信号。这个可比I2C简单得多吧。当从机检测到自身的nSS引脚被拉低时就知道自己被主机选中，准备和主机进行通讯。

2.2 有效数据的采集

  SPI通讯的数据采集是个相对复杂的环节，先不说其他，以上图为例：

图中红色框框即为有效数据被采集的时间点，"CPOL = 0"所在的脉冲信号表示的是用于进行数据同步的SCK，MOSI和MISO线上的数据在每个SCK时钟周期传输一位数据，注意，数据的输入/输出是可以同时进行的。

  由图可见，在SCK为奇数（更正：这里应该是偶数）边沿(在这里该边沿为下降沿)时，数据得到有效采样，也就是说，在这个时刻，MISO和MOSI的数据有效，高电平表示数据1，低电平表示数据0，在其它时刻数据并无效，可以理解为为下一次MISO和MOSI的数据传输做准备。

  数据在传输中，高位在先还是低位在先，SPI协议并无明确规定，但是数据要在主从机中正确传输，自然双方要先约定好，一般会采用高位在先(MSB)方式传输。

  这里需要再提及的概念是时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)。

  时钟极性(CPOL)指通讯设备处于空闲状态(SPI开始通讯前、nSS线无效)时，SCK的状态。

CPOL = 0：SCK在空闲时为低电平

CPOL = 1：SCK在空闲时为高电平

1 | CPOL = 0：SCK在空闲时为低电平2 | CPOL = 1：SCK在空闲时为高电平

  时钟相位(CPHA)指数据的采样时刻位于SCK的偶数边沿采样还是奇数边沿采样。

CPHA = 0：在SCK的奇数边沿采样

CPHA = 1：在SCK的偶数边沿采样

1 | CPHA = 0：在SCK的奇数边沿采样2 |CPHA = 1：在SCK的偶数边沿采样

  那么这样说来，SPI的采样时刻并非由上升沿/下降沿决定的。注意的是，在数据采样时刻，MOSI和MOSI的电平为有效电平，数据不能在这个时刻进行切换,在非采样时刻MOSI和MISO上的信号才能切换。

  完整的时序图如下：

图4

图5

  所以说，SPI有4中工作模式：

图6

更正：工作模式3的CPOL应为1。

注意要让主机和从机需要在相同的工作模式下，这样才可以实现正常通讯。

下面介绍用STM32库函数实SPI通讯代码。

#ifndef __SPI_H#define __SPI_H#include "stm32f10x.h"void SPI2_Config(void);void SPI2_SetSpeed(uint8_t Speed);uint8_t SPI2_WriteReadData(uint8_t dat);void SPI1_Config(void);void SPI1_SetSpeed(uint8_t speed);uint8_t SPI1_WriteReadData(uint8_t dat);/***************************************************************************** Function Name : SPI1_Config* Description : ³õʼ»¯SPI2* Input : None* Output : None* Return : None****************************************************************************/void SPI1_Config(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7); //PA5.6.7ÉÏÀ­/***************************************************************************//************************* ÉèÖÃSPIµÄ²ÎÊý ***********************************//***************************************************************************/SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;//Ñ¡ÔñÈ«Ë«¹¤SPIģʽSPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //Ö÷»úģʽSPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; //8λSPISPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High; //ʱÖÓÐü¿Õ¸ßµçƽSPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge; //ÔÚµÚ¶þ¸öʱÖӲɼ¯Êý¾ÝSPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NssʹÓÃÈí¼þ¿ØÖÆSPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;//´Ó×î¸ßλ¿ªÊ¼´«ÊäSPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);} /***************************************************************************** Function Name : SPI2_Config* Description : ³õʼ»¯SPI2* Input : None* Output : None* Return : None****************************************************************************/void SPI2_Config(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);/***************************************************************************//************************* ÉèÖÃSPIµÄ²ÎÊý ***********************************//***************************************************************************/SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;//Ñ¡ÔñÈ«Ë«¹¤SPIģʽSPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //Ö÷»úģʽSPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; //8λSPISPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low; //ʱÖÓÐü¿Õ¸ßµçƽSPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge; //ÔÚµÚ¶þ¸öʱÖӲɼ¯Êý¾ÝSPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NssʹÓÃÈí¼þ¿ØÖÆSPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;//´Ó×î¸ßλ¿ªÊ¼´«ÊäSPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;SPI_Cmd(SPI2, ENABLE);SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);} /***************************************************************************** Function Name : SPI1_SetSpeed* Description : ÉèÖÃSPI1µÄ´«ÊäËٶȡ£* Input : ËٶȲ¨ÌØÂÊ·ÖƵ* Output : None* Return : None****************************************************************************/void SPI1_SetSpeed(uint8_t speed){SPI1->CR1 &= 0xFFC7; SPI1->CR1 |= speed;SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);}/***************************************************************************** Function Name : SPI2_SetSpeed* Description : ÉèÖÃSPI2µÄ·ÖƵÊý£¬ÒԸıäSPI2µÄËÙ¶È.* Input : Speed£º·ÖƵÊý* Output : None* Return : None****************************************************************************/void SPI2_SetSpeed(uint8_t Speed){SPI2->CR1 &= 0xFFC7; SPI2->CR1 |= Speed;SPI_Cmd(SPI2,ENABLE); }/***************************************************************************** Function Name : SPI1_WriteReadData* Description : ʹÓÃSPI1дÈëÒ»¸ö×Ö½ÚÊý¾Ýͬʱ¶ÁÈ¡Ò»¸ö×Ö½ÚÊý¾Ý¡£* Input : dat£ºÒªÐ´µÄ8λÊý¾Ý* Output : None* Return : ¶ÁÈ¡µ½µÄ8λÊý¾Ý****************************************************************************/uint8_t SPI1_WriteReadData(uint8_t dat){uint16_t i = 0; while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET){i++;if(i > 10000){return 0xFF;}} SPI_I2S_SendData(SPI1, dat);while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET); return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);}/***************************************************************************** Function Name : SPI2_WriteReadData* Description : ʹÓÃSPI2дÈëÒ»¸ö×Ö½ÚÊý¾Ýͬʱ¶ÁÈ¡Ò»¸ö×Ö½ÚÊý¾Ý¡£* Input : dat£ºÐ´ÈëµÄÊý¾Ý* Output : None* Return : ¶ÁÈ¡µ½µÄÊý¾Ý* * ¶Áȡʧ°Ü·µ»Ø0xFF****************************************************************************/uint8_t SPI2_WriteReadData(uint8_t dat){uint16_t i = 0; while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET){i++;if(i > 10000){return 0xFF;}} SPI_I2S_SendData(SPI2, dat);while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET); return SPI_I2S_ReceiveData(SPI2);}

2、k4199次列车时刻表途径站

k4199次列车时刻表途径站

K4199次途经站点1 九江 ---- 12:15 0分 - 3 南昌 14:06 14:21 15分 - 5 新干 16:11 16:15 4分 - 6 吉安 17:10 17:14 4分 - 9 赣州 19:23 19:30 7分 - 12 深圳西 04:37 - 0分 - 目前，铁路车票预售期已调整为15天。因此，2月17日（正月初六）火车票已于2月3日当天开售，2月26日（元宵节）火车票于2月12日（正月初一）开售。

旅客可在同一起售时间通过12306网站、铁路12306手机APP、铁路出行服务平台“掌上高铁”APP、电话订票、自动售票机、车站窗口和代售点方式购买车票。

购票方面，目前，开放购票时间提前到每日5：00至23:30，具体起售时间可通过12306网站（含客户端）查询。所有人工窗口全部支持现金购票。退票方面，免收退票费的时间期限由原规定的开车前15天以上同比例调整为开车前8天（含当日）以上；7天及以内退票的，仍按48小时以上、48~24小时、24小时以内梯次退票收费规定执行。改签方面，在开车当日24时之前其他列车尚有余票的情况下，旅客可通过12306网站（含手机APP和小程序）或任一车站售票处改签窗口办理当日车票改签业务。

其中，开车前48小时（不含）以上，可改签预售期内的其他列车；开车前48小时以内，可改签开车前的其他列车，也可改签开车后至票面乘车日期当日24：00之间的其他列车，不办理票面日期次日及以后的改签；开车后，可改签开车后至票面日期当日24：00之间的其他列车，不办理票面日期次日及以后的改签。一张车票只能办理一次改签，改签变更的项目包括乘车日期、车次和席位，不包括发站和到站。旅客若使用现金购票，或已换取纸质车票（报销凭证），仍需到铁路售票窗口办理车票改签，若遗失纸质车票（报销凭证）则不能办理车票改签。

K4199次列车08车厢35b软座是靠窗吗

动车和高铁一等座车厢座位每排按A、C、D、F编号，其中A、F是靠窗座位，C、D是靠过道座位;二等座车厢座位每排按A、B、C、D、F编号，其中A、F为靠窗座位，C、D为靠过道座位，B处于A、C座位中间。票面上的数字表示第几排。

比如车票上座位号09A，表示第9排靠窗的A号座位。

需要特别提醒：动车和高铁座位并不和普通列车一样靠窗排列，也就是说，A、F为靠窗一边的座位，但座位旁并不一定有车窗，或只有一半车窗。各型车座位安排如下：定员118座的靠窗座位尾数为：4、5、9、10，外加座位号1、118;新空车112座靠窗座位尾数为：3、4、8、9，外加座位号2、5、112;非新空车116座靠窗座位尾数为：2、3、7、8，外加座位号116。

k4199次列车平均时速是

快速旅客列车一般全程停靠地级市类的中大站。最高时速120公里。

分为直通快速列车和管内快速列车。

铁路系统标准念法为“快X次”。

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