MSP430G2553 - SPI
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概要
SPI (Serial Peripheral Interface) は、マスター・スレーブ方式を採用するシリアル通信インターフェースの一種であり、主にマイコンとペリフェラル (周辺機器) 間の通信に使用される。
同期式通信で、マスターがクロック信号を生成する。
全二重 (双方向) 通信が可能であり、少ないピン数で高速なデータ通信を実現することができる。
SPIの主な特徴を以下に示す。
- マスター・スレーブ方式
- マスター・スレーブ方式を採用しており、通常1つのマスターデバイスが1つ以上のスレーブデバイスを制御する。
- 全二重通信
- 全二重通信が可能であり、マスターとスレーブが同時にデータを送受信できる。
- 3本以上の信号線
- SPIは、以下に示す信号線を使用する。
- SCLK (Serial Clock)
- マスターが生成するクロック信号
- MOSI (Master Output, Slave Input)
- マスターからスレーブへのデータ送信線
- MISO (Master Input, Slave Output)
- スレーブからマスターへのデータ送信線
- SS (Slave Select)
- マスターがスレーブを選択するための信号線
- SCLK (Serial Clock)
- デイジーチェーン接続
- 複数のスレーブを接続する場合、デイジーチェーン接続が可能である。
- これにより、マスターは最小限の信号線でスレーブを制御することができる。
- 高速通信
- SPIは比較的高速な通信が可能であり、一般的にはMHz単位のクロック周波数で動作する。
- 柔軟性
- SPIはクロック極性（CPOL）とクロック位相（CPHA）を設定できるため、様々なデバイスに対応可能です。
SPIは、EEPROM、フラッシュメモリ、センサ、ディスプレイ等、多様なペリフェラルとの通信に広く使用されている。
ただし、シンプルな構成と高速性が特徴であるが、デバイス数の増加に伴い信号線が増えるため、大規模なシステムには不向きな場合がある。
MSP430G2553のSPI通信
MSP430G2553におけるSPIモジュールは、USCI_A0レジスタ (Universal Serial Communication Interface) を使用することにより、実現することができる。
MSP430マイコンでは、マスターおよびスレーブとして動作可能である。
MSP430G2553のSPIは、センサ、メモリ、ディスプレイ等の外部デバイスとの高速なデータ通信に適している。
適切な設定と通信プログラムにより、効率的なデータ交換が可能である。
- 7つの動作モードを選択可能（3線式SPI、4線式SPI、I2Cなど） - データ長は7ビットまたは8ビットを選択可能
SPI通信で使用する信号線
- SCLK (Serial Clock)
- マスターが生成するクロック信号
- MOSI (Master Out, Slave In)
- マスターからスレーブへのデータ送信線
- MISO (Master In, Slave Out)
- スレーブからマスターへのデータ送信線
- CS (Chip Select)
- スレーブを選択するための信号線
SPI通信の動作概要 =
まず、マスターがクロック信号を生成し、通信を開始する。
マスターとスレーブは、MOSIとMISOを介して同時にデータを送受信する。
次に、マスターはCSを使用して通信するスレーブを選択する。
クロックの極性 (CPOL) とフェーズ (CPHA) は設定可能である。
SPI通信の設定手順
- SPIに使用するピンの機能を選択する。 (UCA0SIMO、UCA0SOMI、UCA0CLK)
- クロック源の選択とボーレートを設定する。
- SPIモード (マスター / スレーブ) を選択する。
- データ長、クロックの極性とフェーズを設定する。
- 必要に応じて、割り込みを設定する。
- マスターの場合は、CSピンを制御する。