Python 编程 SPI: 与外部设备交互的指南318

简介

串行外围接口 (SPI) 是一种高速、全双工通信协议，用于在微控制器和外部设备（如传感器、显示器和存储器）之间进行数据传输。它广泛应用于嵌入式系统、工业自动化和物联网 (IoT) 应用中。在 Python 中，可以使用多种库和模块与 SPI 设备进行交互，本文将引导您完成使用 Python 编程 SPI 的各个方面。

安装 SPI 库

为了使用 Python 与 SPI 设备进行交互，您需要安装 SPI 库。对于 Raspberry Pi 等基于 Linux 的平台，可以使用以下命令安装 spidev 库：pip3 install spidev

对于其他平台，您可能需要使用不同的库或模块。请参考相应的文档以获取更多详细信息。

配置 SPI 设备

在使用 SPI 之前，您需要配置 SPI 设备。这涉及设置以下参数：- 时钟速率：SPI 总线的通信速度
- 模式：定义设备之间数据传输的时序
- 位序：一次传输的位数
- 极性：时钟信号的初始状态
- 相位：时钟沿与数据沿之间的关系

您可以使用以下代码片段配置 SPI 设备：import spidev
spi = ()
(0, 0)
spi.max_speed_hz = 1000000
= 0b11
spi.bits_per_word = 8

与 SPI 设备交互

一旦 SPI 设备配置好，就可以通过以下方法与之交互：- ()：将数据发送到设备并接收来自设备的数据
- ()：读取设备中的数据
- ()：向设备写入数据

例如，以下代码片段从设备中读取 10 个字节的数据：data = (10)

而以下代码片段向设备写入 10 个字节的数据：data = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
(data)

处理 SPI 中断

SPI 中断可以在数据传输完成时通知处理器。这对于实时应用和低功耗操作非常有用。要处理 SPI 中断，您可以使用以下步骤：- 注册中断处理程序：将函数注册为中断发生时调用的处理程序
- 启用中断：启用 SPI 设备的中断
- 在中断处理程序中处理数据：在数据传输完成后处理来自设备的数据

以下代码片段演示了如何处理 SPI 中断：import spidev
import time
def interrupt_handler(channel):
data = spi.xfer2([0x00])
print(data)
spi = ()
(0, 0)
spi.max_speed_hz = 1000000
= 0b11
spi.bits_per_word = 8
spi.register_interrupt((), interrupt_handler)
spi.interrupt_enable(())
(10)

示例应用程序

以下是一个使用 Python 与 MCP3008 ADC 设备交互的示例应用程序。MCP3008 是一款 8 通道、10 位模数转换器，可用于读取模拟信号：import spidev
spi = ()
(0, 0)
spi.max_speed_hz = 1000000
= 0b11
spi.bits_per_word = 8
channel = 0
def read_adc(channel):
adc_config = (channel & 0x07)

2025-02-02

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