MicroPython的SPI是一个用于进行串行外设接口总线协议（控制器端）的类，它可以让用户在Python中访问和控制硬件上的SPI电路，并实现与外部设备的数据交换。

SPI类的主要特点是：
它可以通过一个标识符来创建一个SPI对象，该标识符可以是一个整数（通常指定一个硬件SPI块的编号）、一个Pin对象（通常指定一个软件SPI的时钟引脚）或其他由底层硬件支持的值。
它可以设置SPI对象的波特率、极性、相位、位宽、首位等参数，以影响通信的速度和模式。
它可以读取和写入SPI对象的数据，并返回一个字节或字节数组，表示发送或接收到的数据。

SPI类的应用场景是：
在MicroPython中实现与硬件设备的交互，如读写SD卡、显示屏、传感器等SPI设备。
在MicroPython中实现基于硬件设备的应用，如数据存储、图形显示、信号采集等。
在MicroPython中学习和理解SPI总线协议的原理和方法，以及不同参数对通信效果的影响。

SPI类需注意事项是：
使用SPI类时要注意硬件设备的规格和限制，避免造成电路板故障、锁定、崩溃或硬件损坏。
使用SPI类时要注意通信结果的准确性和可靠性，避免受到噪声、干扰、延迟等因素的影响。
使用SPI类时要注意不同端口之间的差异和兼容性问题，避免在移植代码时出现错误或异常。

以下是MicroPython的SPI几个实际运用程序案例：

案例一：使用SPI类读写SD卡，并打印文件内容。

import machine
import sdcard
import os

# 创建一个硬件SPI对象，连接到第1个硬件SPI块，并设置波特率为10MHz
spi = machine.SPI(1, baudrate=10000000)
# 创建一个SD卡对象，连接到spi对象，并指定CS引脚为X5
sd = sdcard.SDCard(spi, machine.Pin('X5'))
# 挂载SD卡到文件系统
os.mount(sd, '/sd')
# 打开SD卡上的test.txt文件，并读取内容
f = open('/sd/test.txt', 'r')
data = f.read()
f.close()
# 打印文件内容
print(data)

案例二：使用SPI类控制OLED显示屏，并显示一些文字。

import machine
import ssd1306

# 创建一个软件SPI对象，连接到GPIO14（SCK）、GPIO13（MOSI）引脚，并设置波特率为10MHz
spi = machine.SPI(-1, baudrate=10000000, sck=machine.Pin(14), mosi=machine.Pin(13))
# 创建一个OLED显示屏对象，连接到spi对象，并指定DC引脚为GPIO15，CS引脚为GPIO16，宽度为128像素，高度为64像素
oled = ssd1306.SSD1306_SPI(128, 64, spi, machine.Pin(15), machine.Pin(16))
# 清除屏幕内容
oled.fill(0)
# 在屏幕上显示一些文字
oled.text('Hello,', 0, 0)
oled.text('MicroPython!', 0, 10)
# 更新屏幕显示
oled.show()

案例三：使用SPI类读取MPU6050陀螺仪传感器，并打印角速度。

import machine

# 创建一个硬件SPI对象，连接到第2个硬件SPI块，并设置波特率为1MHz，极性为0，相位为0
spi = machine.SPI(2, baudrate=1000000, polarity=0, phase=0)
# 创建一个CS引脚对象，连接到GPIO17引脚，并设置为输出模式
cs = machine.Pin(17, machine.Pin.OUT)
# 定义MPU6050的寄存器地址
MPU6050_ADDR = 0x68
MPU6050_GYRO_XOUT_H = 0x43
MPU6050_GYRO_XOUT_L = 0x44
MPU6050_GYRO_YOUT_H = 0x45
MPU6050_GYRO_YOUT_L = 0x46
MPU6050_GYRO_ZOUT_H = 0x47
MPU6050_GYRO_ZOUT_L = 0x48
# 定义一个函数，用于读取MPU6050的寄存器值
def read_reg(reg):
    # 拉低CS引脚，选择设备
    cs.value(0)
    # 发送寄存器地址，并接收一个字节的数据
    data = spi.read(1, reg | 0x80)[0]
    # 拉高CS引脚，取消选择设备
    cs.value(1)
    # 返回数据
    return data
# 定义一个函数，用于读取MPU6050的陀螺仪数据，并转换为角速度（度/秒）
def read_gyro():
    # 读取陀螺仪X轴的高低字节，并合并为一个有符号的16位整数
    gxh = read_reg(MPU6050_GYRO_XOUT_H)
    gxl = read_reg(MPU6050_GYRO_XOUT_L)
    gx = (gxh << 8) | gxl
    if gx > 32767:
        gx -= 65536
    # 读取陀螺仪Y轴的高低字节，并合并为一个有符号的16位整数
    gyh = read_reg(MPU6050_GYRO_YOUT_H)
    gyl = read_reg(MPU6050_GYRO_YOUT_L)
    gy = (gyh << 8) | gyl
    if gy > 32767:
        gy -= 65536
    # 读取陀螺仪Z轴的高低字节，并合并为一个有符号的16位整数
    gzh = read_reg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H)
    gzl = read_reg(MPU6050_GYRO_ZOUT_L)
    gz = (gzh << 8) | gzl
    if gz > 32767:
        gz -= 65536
    # 将陀螺仪数据除以131，得到角速度（度/秒）
    gx /= 131.0
    gy /= 131.0
    gz /= 131.0
    # 返回角速度值（元组）
    return (gx, gy, gz)
# 循环读取陀螺仪数据，并打印角速度值
while True:
    gyro = read_gyro()
    print(gyro)

案例四：控制外部设备：

import machine
import time

# 创建SPI对象
spi = machine.SPI(1, baudrate=100000, polarity=0, phase=0)

# 设置从机选择引脚
cs = machine.Pin(5, machine.Pin.OUT)

# 选择从机
cs.value(0)

# 发送数据
spi.write(b'\x01\x02\x03')

# 关闭从机
cs.value(1)

在这个示例中，我们使用machine模块中的SPI类创建了一个SPI对象。通过指定参数，我们设置了SPI通信的参数，如波特率、极性和相位。然后，我们使用GPIO引脚控制从机的选择引脚，并将其设置为低电平来选择从机。接下来，我们使用write()方法向从机发送数据。最后，我们将从机的选择引脚设置为高电平，完成与从机的通信。

案例五：读取外部设备数据：

import machine

# 创建SPI对象
spi = machine.SPI(1, baudrate=100000, polarity=0, phase=0)

# 设置从机选择引脚
cs = machine.Pin(5, machine.Pin.OUT)

# 选择从机
cs.value(0)

# 发送读取命令
spi.write(b'\x80')

# 接收数据
data = spi.read(4)

# 关闭从机
cs.value(1)

# 打印结果
print("Received data:", data)

在这个示例中，我们同样使用machine模块中的SPI类创建了一个SPI对象。我们设置了SPI通信的参数，并使用GPIO引脚控制从机的选择引脚。然后，我们将选择引脚设置为低电平来选择从机。接下来，我们使用write()方法向从机发送读取命令。然后，使用read()方法从从机接收数据，指定要读取的字节数。最后，我们将选择引脚设置为高电平，完成与从机的通信，并将接收到的数据打印出来。

案例六：使用SPI显示屏：

import machine
import ssd1306

# 创建SPI对象
spi = machine.SPI(1, baudrate=1000000, polarity=0, phase=0)

# 创建显示屏对象
display = ssd1306.SSD1306_SPI(128, 64, spi, dc=machine.Pin(4), res=machine.Pin(16), cs=machine.Pin(5))

# 清空显示屏
display.fill(0)
display.show()

# 显示文本
display.text("Hello, World!", 0, 0, 1)
display.show()

在这个示例中，我们使用machine模块中的SPI类创建了一个SPI对象。然后，我们使用SPI接口与SSD1306 SPI显示屏进行通信。我们创建了一个显示屏对象，并指定SPI对象以及相应的GPIO引脚，如数据/命令选择引脚（dc）、复位引脚（res）和片选引脚（cs）。我们清空显示屏，并使用text()方法在显示屏上显示文本。最后，我们调用show()方法将更新后的内容显示在屏幕上。这些示例展示了如何使用MicroPython的SPI功能进行外设控制、数据读取和与SPI设备的通信。具体的应用取决于您所使用的外设和硬件。请注意，实际的应用可能需要根据您的硬件和外设的要求进行适当的设置和参数调整。

案例七：显示屏控制：使用SPI接口控制液晶显示屏或OLED显示屏。通过连接显示屏到MicroPython设备的SPI引脚上，并使用SPI通信协议发送显示数据，可以实现在显示屏上绘制图形、显示文本等功能。

import machine
import ssd1306

spi = machine.SPI(1, baudrate=10000000, polarity=0, phase=0)  # 初始化SPI对象
display = ssd1306.SSD1306_SPI(128, 64, spi)  # 初始化显示屏对象

# 在显示屏上绘制文本
display.fill(0)
display.text("Hello, MicroPython", 0, 0, 1)
display.show()

案例八：传感器数据采集：使用SPI接口读取传感器输出的数据。例如，连接一个加速度传感器到MicroPython设备的SPI引脚上，并使用SPI通信协议发送读取指令，然后接收传感器返回的数据，从而获取加速度值。

import machine

spi = machine.SPI(1, baudrate=10000000, polarity=0, phase=0)  # 初始化SPI对象

# 发送指令并接收传感器数据
spi.write(bytes([0x01]))  # 发送读取指令
data = spi.read(3)  # 接收3字节的数据

# 解析数据
x = (data[0] << 8) | data[1]
y = (data[2] << 8) | data[3]
z = (data[4] << 8) | data[5]

print("Accelerometer Data:")
print("X:", x)
print("Y:", y)
print("Z:", z)

案例九：外部设备控制：使用SPI接口与外部设备进行通信和控制。例如，连接一个外部的数字-模拟转换器（DAC）到MicroPython设备的SPI引脚上，并使用SPI通信协议发送控制指令，以控制DAC输出的模拟信号。

import machine

spi = machine.SPI(1, baudrate=10000000, polarity=0, phase=0)  # 初始化SPI对象

# 发送控制指令
spi.write(bytes([0x01, 0x23]))  # 发送控制指令，设置DAC输出值为0x23

# 其他代码...

这些是MicroPython中SPI的实际运用程序案例之一。SPI可以用于各种应用，如显示屏控制、传感器数据采集、外部设备控制等。通过使用适当的SPI通信协议和指令，可以与外部设备进行高速的串行数据传输和控制。具体的实现细节可能会根据使用的硬件和外部设备而有所不同。
                        
原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_41659040/article/details/132826921