树莓派Pico使用SPI发送16位数据的技术求助

问题描述 #

我正在使用Visual Studio以C++编程树莓派Pico，需要通过SPI发送一个4位十六进制值（16位），可通过两次8位发送或一次16位发送实现。当前使用"hardware/spi.h"库，仅能成功发送8位数据，例如发送0x2100时仅能看到前8位，无法发送完整数据。请问是否有方法或其他库可实现完整发送0x2100？

用户提供的代码：

#include "pico/stdlib.h"
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include "hardware/spi.h"

#define MOSI 3
#define SCK 2
#define CS 5

#define SPI_PORT spi0

using namespace std;


int main(){

    stdio_init_all();

    // 29-31 is setting up the SPI and SPI modes
    spi_init(SPI_PORT, 5000000);
    gpio_set_function(MOSI, GPIO_FUNC_SPI);
    gpio_set_function(SCK, GPIO_FUNC_SPI);

    //Config Chip Select
    gpio_init(CS);  // Initialise CS Pin
    gpio_set_dir(CS, GPIO_OUT); // Set as output
    gpio_put(CS, 1);



     gpio_init(25);
     gpio_set_dir(25, GPIO_OUT);


    while (1){
    gpio_put(1, 1);

    uint16_t data [2];
    uint8_t data1 [2]; //testing
    
    data[0] = 0x2100;

    

    gpio_put(CS, 0);
    spi_write16_blocking(SPI_PORT, data, 1);
   // spi_write_blocking(SPI_PORT, data1, 1);
    gpio_put(CS, 1);

    sleep_ms(10);

    gpio_put(25, 1);
    }

}     

解决方法 #

1. 配置SPI 16位帧格式 #

原代码未明确设置SPI的数据位宽，默认可能以8位帧发送，导致spi_write16_blocking无法按预期传输完整16位数据。在spi_init后添加帧格式配置：

spi_set_format(SPI_PORT, 16, SPI_CPOL_0, SPI_CPHA_0, SPI_MSB_FIRST);

• 参数说明：
  • 16：设置数据位宽为16位
  • SPI_CPOL_0/SPI_CPHA_0：对应SPI模式0（根据外设需求调整，常见模式为0或3）
  • SPI_MSB_FIRST：高位优先发送（若外设需要低位优先，改为SPI_LSB_FIRST）

2. 拆分8位发送（直观可控） #

如果不想调整16位帧配置，可直接将16位数据拆分为两个8位字节，分两次发送，明确控制传输顺序：

gpio_put(CS, 0);
uint16_t data = 0x2100;
// 高位优先发送：先0x21，再0x00
spi_write_blocking(SPI_PORT, (uint8_t*)&data + 1, 1);
spi_write_blocking(SPI_PORT, (uint8_t*)&data, 1);
gpio_put(CS, 1);

若外设要求低位优先，调换两次发送顺序即可。

3. 代码冗余优化 #

原代码中数组data[2]仅使用第一个元素，直接用单个uint16_t变量更简洁；同时优化调试LED的闪烁逻辑，便于观察发送状态。

修正后的完整代码 #

#include "pico/stdlib.h"
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include "hardware/spi.h"

#define MOSI 3
#define SCK 2
#define CS 5

#define SPI_PORT spi0

using namespace std;

int main(){
    stdio_init_all();

    // 初始化SPI时钟
    spi_init(SPI_PORT, 5000000);
    // 配置16位SPI帧格式，模式0，高位优先
    spi_set_format(SPI_PORT, 16, SPI_CPOL_0, SPI_CPHA_0, SPI_MSB_FIRST);
    
    // 设置SPI引脚功能
    gpio_set_function(MOSI, GPIO_FUNC_SPI);
    gpio_set_function(SCK, GPIO_FUNC_SPI);

    // 初始化片选引脚
    gpio_init(CS);
    gpio_set_dir(CS, GPIO_OUT);
    gpio_put(CS, 1);

    // 初始化调试LED
    gpio_init(25);
    gpio_set_dir(25, GPIO_OUT);

    while (1){
        uint16_t send_data = 0x2100;

        // 拉低片选，发送数据
        gpio_put(CS, 0);
        spi_write16_blocking(SPI_PORT, &send_data, 1);
        gpio_put(CS, 1);

        // LED闪烁提示发送完成
        gpio_put(25, 1);
        sleep_ms(10);
        gpio_put(25, 0);
        sleep_ms(990);
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dean