DIY - ESP8266：ESP8266 的 SPI 硬件基本介紹（二十一）

DIY - ESP8266：ESP8266 的 SPI 硬件基本介紹（二十一）：

ESP8266EX 共有 17 個 GPIO 管腳，通過配置適當的寄存器可以給它們分配不同的功能。每個 GPIO 都可以配置為內部上拉/下拉，或者被設置為高阻。當被配置為輸入時，可通過讀取寄存器獲取輸入值；輸入也可以被設置為邊緣觸發或電平觸發來產生 CPU 中斷。簡言之，IO 管腳是雙向、非反相和三態的，帶有三態控制的輸入和輸出緩衝器。這些管腳可以與其他功能複用，例如 I2C、I2S、UART、PWM、IR 遙控、LED、Light 和 Button 接口等。 

ESP8266 的內部功能原理

ESP8266 擁有兩組串行外設接口（Serial Peripheral Interface Bus，SPI）通信模組，命名分別為 SPI 與 HSPI（Hardware Serial Peripheral Interface Bus）。其中 SPI 通常專門用於從片外 Flash 讀取 CPU 程式碼。而 HSPI 則用於用戶 SPI 設備的通信操作。SPI 模式可由軟體編程實現。時鐘頻率最大為 80 MHz。通常的 SPI 從機設備通常使用四線通信，分別為 SCLK（Serial Clock）、MOSI（Master Output,Slave Input）、MISO（Master Input,Slave Output） 和 CS（Chip Selected）。

SPI 匯流排規定了4個保留邏輯訊號介面： 

• SCLK（Serial Clock）：串行時鐘，由主機發出 
• MOSI（Master Output,Slave Input）：主機輸出從機輸入訊號，由主機發出 
• MISO（Master Input,Slave Output）：主機輸入從機輸出訊號，由從機發出 
• CS（Chip  Selected）：片選訊號，由主機發出，低電平有效

SPI 特性：

• 支持標準的主機 （Master）和從機 （Slave） 模式。
• 支持長度可編程的硬件指令（CMD） 和地址（ADDR），指令最大16位（16 bits），地址最長 64位（64 bits）。
• 數據緩衝最大 64字節（64 bytes），以 word 對齊。
• Slave模式下可編程的讀寫狀態寄存器。
• 3 個片選管腳（CS / Chip Selected）。
• 時鐘頻率高達 80MHz。可選的時鐘極性（Polarity）。
• 可選的最高有效位（MSB）和最低有效位（LSB）傳輸。
• 可選的數據緩衝區高字節和低字節先傳輸。
• 傳輸結束，讀寫數據，讀寫狀態多個中斷源（Interrupt）可選擇。

General SPI Pin Definition

SDIO / SPI Pin Definition

HSPI Pin Definition

SPI / HSPI Overlap

ESP8266和 ESP-12E 開發板 SPI 腳定義：

ESP8266	GPIO	Pin Name	Function Name	ESP-12E	Pin Name
15	IO0	GPIO0	SPICS2	27	D3
26	IO1	U0TXD	SPICS1	18	TX
21	IO6	SDIO_CLK	SPICLK	9	CLK
22	IO7	SDIO_DATA0	SPIQ/MISO	8	SD0
23	IO8	SDIO_DATA1	SPID / MOSI	6	SD1
18	IO9	SDIO_DATA2	SPIHD	5	SD2
19	IO10	SDIO_DATA3	SPIWP	4	SD3
20	IO11	SDIO_CMD	SPICS0	7	CMD
10	IO12	MTDI	HSPIQ / MISO	22	D6
12	IO13	MTCK	HSPID / MOSI	21	D7
9	IO14	MTMS	HSPICLK	23	D5
13	IO15	MTDO	HSPICS	20	D8

SPI 主機支持的通信格式 （Master Protocol Format）：
SPI 主機通信格式為命令 +地址 + 寫/讀數據（CMD + ADDR + DATA）
命令：必須存在；長度 1 ~ 16 位； 主機輸出從機輸入（MOSI）
地址：可選；長度 0 ~ 32 位； 主機輸出從機輸入（MOSI）
數據寫或讀：可選；長度 0 ~ 512 位（64 bytes）； 主機輸出從機輸入（MOSI）或主機輸入從機輸出（MISO）

SPI 從機支持的通信格式（Slave Protocol Format）：
SPI 從機通信格式與主機通信格式相同為命令 +地址 + 寫/讀數據，而從機寫讀操作有固定硬件命令，且地址部分不能去除。
命令：必須存在；長度 3 ~ 16 位； 主機輸出從機輸入（MOSI）
地址：可選；長度 1 ~ 32 位； 主機輸出從機輸入（MOSI）
數據寫或讀：可選；長度 0 ~ 512 位（64 bytes）； 主機輸出從機輸入（MOSI）或主機輸入從機輸出（MISO） 

2017年 4月 11日 天氣報告

氣溫：23.0度 @ 22:00

相對濕度：百分之 93%

天氣：微雨