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1.6.9 位操作（SPI口）
位操作用于设置或读取字节中某一位或几位，包括bitRead()、bitSet()、bitClear()等，具体定义及功能可以参考文件wiring.h。
#define lowbyte(w) ((uint8-t) ((w) & 0xff)) //低字节
#define lowbyte(w) ((uint8-t) ((w) >>8)) //高字节
//读bit位的值，即保留 bit位，其他位均清零
#define bitread(value，bit) (((value)>>(bit)) & 0x01)
//置bit位的值，即 bit位置1
#define bitset(value，bit) (((value) |= (1UL<<(bit))
//清除bit位，即bit位置0
#define bitclear(value，bit) (((value) &=-(1UL<<(bit)))
//写bit位的值，1或者0
#define bitwrite(value，bit，bitvalue)(bitvalue?bitset(value，bit):bitclear(value，bit))
1.概述
SPI(Serial Peripheral Interface)是由摩托罗拉公司提出的一种同步串行外设接口总线，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信及交换信息，总线采用3根或4根数据线进行数据传输，常用的是4根线，即两条控制线（芯片CS和时钟SCLK），以及两条数据信号线SDI和SDO。
SPI是一种高速、全双工、同步的通信总线。在摩托罗位公司的SPI技术规范中，数据信号线 SDI 称为 MISO（Master-In-Slave-Out），主入从出，数据信号线 SDO 称为 MOSI（Master-Out-Slave-In，主出从入），控制信号线 CS 称为 SS（Slave-Select，从属选择），将SCLK称为SCK（Serial-Clock，串行时钟）。在SPI通信中，数据是同步进行发送和接收的。数据传输的时钟基于来自主处理器产生的时钟脉冲，摩托罗拉公司没有定义任何通用的SPI时钟规范。
2.SPI口数据传输
SPI是以主从方式工作的，其允许一个主设备和从设备进行通信，主设备通过不同的SS信号线选择不同的从设备进行通信。其典型应用示意图如图1-49所示。
图1-49 SPI总线应用示意图
当主设备选中某一个从设备后，MISO和MOSI用于串行数据的接收和发送，SCK 提供串行通信时钟，上升沿发送，下降沿接收。在实际应用中，未选中的从设备的MOSI信号线需处于高阻状态，否则会影响主设备与选中从设备间的正常通信。
3.SPI类函数
Arduino中的SPI通信是通过SPIClass类来实现的，使用SPIClass类能够方便地将Arduino作为主设备与其他从设备进行通信。SPIClass类提供了6个成员函数供使用者调用，如下：
begin()
setBitOrder()
setClockDivider()
setDataMode()
transfer()
end()
begin函数用于初始化SPI总线，函数原型如下：
void spicLASS::begin()
{
//Set direction register for SCK and MOST pin.
//MISO pin automatically overrides to INPUT.
//When the ss pin ios set as OUTPUT，it can be used as
//a poeneral purpuse output port(it doesn’t influence
//SPIoperations).
pinmode(SCK，OUTPUT);
pinmode(MOSI，OUTPUT);
pinmode(SS，OUTPUT);
digitalWrite(SCK，LOW);
digitalWrite(MOSI，LOW);
digitalWrite(SS，HIGH);
//warnig:if the ss pin ever becomes a LOW INPUT then SPI
//automatically switches to Slave，so the data direction of
//the ss pin NUST be kept as OUTPUT.
SPCR|=-BV(MSTR);
SPCR|=-BV(SPE);
}
setBitOrder 的作用是设置串行数据传输时是先传输低位还是先传输高位，函数有一个type类型的参数bitOrder，有LSBFIRST（最低位在前）和MSBFIRST（最高位在前）两种类型可选。函数无返回值，原型如下：
void SPICLass::setBitOrder(uint8-t bit order)
{
if(bit order==KSVFURST)
{
SPCR|=BC(DORD);
}
else
{
SPCR &=-(-BV(DORD));
}
}
setClockDivder函数的作用是设置SPI串行通信的时钟，通信时钟是由系统时钟分频得到的，分频值可选2、4、8、16、32、64及128，有一个type类型的参数rate，有7种类型，对应7个分频值，分别为 SPI-CLOCK-DIV2、SPI-CLOCK-DIV4、SPI-CLOCK-DIV8、SPI-CLOCK-DVI16、SPI-CLOCK-DIV32、SPI-CLOCKL-DVI64和 ASPI-CLOCK-DVI128。函数默认参数设置是SPI-CLOCK-DVI4，设置SPI串行通信时钟为系统时钟的1/4。函数原型如下：
void spiclass::setclockdivider(uint8-t rate)
{
SPCR=(SPCR& -SPI-CLOCK-MASK)|(rate & SPI-CLOCK-MASK);
SPCR=(SPCR& -SPI-2xCLOCK-MASK)|(rate & SPI-2xCLOCK-MASK);
}
setDataMode函数的作用是设置SPI的数据模式，由于在SPI通信中没有定义任何通用的时钟规范，所以在具体应用中有的在上升沿采样，有的在下降沿采样，由此SPI存在4种数据模式，见表1-9。
表1-9 SPI通信数据模式
setDataMode 函数 type 类型的参数 mode 有4种类型可选，分别是 SPI-MODE0、SPI-MODE1、SPI-MODE2和SPI-MODE3。函数原型如下：
viod spiclass::setdatamode(uint8-t mode)
{
SPCR=(SPCR & -SPI-MODE-MASK)|mode;
}
eranfer函数用来传输一个数据，由于SPI是一种全双工、同步的通信总线，所以传输一个数据实际上会发送一个数据，同时接收一个数据。函数的参数为发送的数据值，返回的参数为接收的数据值。函数原型如下：
byte spiclass::transfer(bytre-data)
{
SPDR= -data;
while(1(SPSR & -BV(SPIF)));
return SPDR;
}
end函数停止SPI总线的使用，函数原型如下：
void SPIClass::end()
{
SPCR &=-BV(SPE));
}