SPI (Serial Peripheral Interface)

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SPI (Serial Peripheral Interface)#

SPI Overview#

SPI (Serial Peripheral Interface) is a synchronous, full-duplex, master-slave communication bus. It is commonly used to connect microcontrollers to peripherals such as sensors, displays, and memory devices. The TouchDot development board features SPI communication capabilities, allowing you to interface with a wide range of SPI devices.

SDCard SPI#

Warning

Ensure that the Micro SD contain data. We recommend saving multiple files beforehand to facilitate the use. Format the Micro SD card to FAT32 before using it with the ESP32-S3.

Micro SD Card Pinout — Fig. 16 Micro SD Card Pinout#

Micro SD Card reader — Fig. 17 Micro SD Card external reader#

The conections are as follows:

This table illustrates the connections between the SD card and the GPIO pins on the ESP32-S3

Table 11 microSD Connector (SPI Mode)#
Pin	microSD Pin Name	SPI Function	ESP32-S3 GPIO	GPIO Function	Type
1	DAT2	Not used in SPI
2	CD / DAT3	CS (Chip Select)	GPIO21	RTC_GPIO2, GPIO21	I/O/T
3	CMD	MOSI	GPIO9	RTC_GPIO9, TOUCH9, ADC1_CH8, FSPIHD, SUBSPIHD	I/O/T
4	VDD	3.3V	3.3V	Power Supply	P
5	CLK	SCLK	GPIO7	RTC_GPIO7, TOUCH7, ADC1_CH6	I/O/T
6	VSS	GND	GND	Ground	GND
7	DAT0	MISO	GPIO8	RTC_GPIO8, TOUCH8, ADC1_CH7, SUBSPICS1	I/O/T
8	DAT1	Not used in SPI

import machine
import os
from sdcard import SDCard

# Definir pines para SPI y SD
MOSI_PIN = 9
MISO_PIN = 8
SCK_PIN = 7
CS_PIN = 21

# Inicializar SPI
spi = machine.SPI(1, baudrate=500000, polarity=0, phase=0,
                  sck=machine.Pin(SCK_PIN),
                  mosi=machine.Pin(MOSI_PIN),
                  miso=machine.Pin(MISO_PIN))

# Inicializar tarjeta SD
sd = SDCard(spi, machine.Pin(CS_PIN))

# Montar la SD en el sistema de archivos
os.mount(sd, "/sd")

# Listar archivos y directorios en la SD
print("Archivos en la SD:")
print(os.listdir("/sd"))

#include <SPI.h>
#include <SD.h>

// Pines SPI (ajusta según tu placa si es necesario)
#define MOSI_PIN 9
#define MISO_PIN 8
#define SCK_PIN 7
#define CS_PIN 21

File myFile;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial) ; // Esperar a que el puerto serie esté listo

  // Configurar los pines SPI manualmente si tu placa lo requiere
  SPI.begin(SCK_PIN, MISO_PIN, MOSI_PIN, CS_PIN);

  Serial.println("Inicializando tarjeta SD...");

  if (!SD.begin(CS_PIN)) {
    Serial.println("Error al inicializar la tarjeta SD.");
    return;
  }

  Serial.println("Tarjeta SD inicializada correctamente.");

  // Listar archivos
  Serial.println("Archivos en la SD:");
  listDir(SD, "/", 0);

  // Crear y escribir en el archivo
  myFile = SD.open("/test.txt", FILE_WRITE);
  if (myFile) {
    myFile.println("Hola, Arduino en SD!");
    myFile.println("Esto es una prueba de escritura.");
    myFile.close();
    Serial.println("Archivo escrito correctamente.");
  } else {
    Serial.println("Error al abrir test.txt para escribir.");
  }

  // Leer el archivo
  myFile = SD.open("/test.txt");
  if (myFile) {
    Serial.println("\nContenido del archivo:");
    while (myFile.available()) {
      Serial.write(myFile.read());
    }
    myFile.close();
  } else {
    Serial.println("Error al abrir test.txt para lectura.");
  }

  // Volver a listar archivos
  Serial.println("\nArchivos en la SD después de la escritura:");
  listDir(SD, "/", 0);
}

void loop() {
  // Nada en el loop
}

// Función para listar archivos y carpetas
void listDir(fs::FS &fs, const char * dirname, uint8_t levels) {
  File root = fs.open(dirname);
  if (!root) {
    Serial.println("Error al abrir el directorio");
    return;
  }
  if (!root.isDirectory()) {
    Serial.println("No es un directorio");
    return;
  }

  File file = root.openNextFile();
  while (file) {
    Serial.print("  ");
    Serial.print(file.name());
    if (file.isDirectory()) {
      Serial.println("/");
      if (levels) {
        listDir(fs, file.name(), levels - 1);
      }
    } else {
      Serial.print("\t\t");
      Serial.println(file.size());
    }
    file = root.openNextFile();
  }
}

#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#include "esp_log.h"
#include "esp_vfs_fat.h"
#include "sdmmc_cmd.h"

#define MOUNT_POINT "/sdcard"

#define PIN_NUM_MISO  CONFIG_EXAMPLE_PIN_MISO
#define PIN_NUM_MOSI  CONFIG_EXAMPLE_PIN_MOSI
#define PIN_NUM_CLK   CONFIG_EXAMPLE_PIN_CLK
#define PIN_NUM_CS    CONFIG_EXAMPLE_PIN_CS

static const char *TAG = "SDCARD";

void app_main(void)
{
    esp_err_t ret;
    sdmmc_card_t *card;

    ESP_LOGI(TAG, "Initializing SD card...");

    esp_vfs_fat_sdmmc_mount_config_t mount_config = {
        .format_if_mount_failed = false,
        .max_files = 3,
        .allocation_unit_size = 16 * 1024
    };

    sdmmc_host_t host = SDSPI_HOST_DEFAULT();

    spi_bus_config_t bus_cfg = {
        .mosi_io_num = PIN_NUM_MOSI,
        .miso_io_num = PIN_NUM_MISO,
        .sclk_io_num = PIN_NUM_CLK,
        .quadwp_io_num = -1,
        .quadhd_io_num = -1,
        .max_transfer_sz = 4000,
    };

    ret = spi_bus_initialize(host.slot, &bus_cfg, SDSPI_DEFAULT_DMA);
    if (ret != ESP_OK) {
        ESP_LOGE(TAG, "Failed to init SPI bus.");
        return;
    }

    sdspi_device_config_t slot_config = SDSPI_DEVICE_CONFIG_DEFAULT();
    slot_config.gpio_cs = PIN_NUM_CS;
    slot_config.host_id = host.slot;

    ret = esp_vfs_fat_sdspi_mount(MOUNT_POINT, &host, &slot_config, &mount_config, &card);
    if (ret != ESP_OK) {
        ESP_LOGE(TAG, "Failed to mount filesystem.");
        return;
    }

    ESP_LOGI(TAG, "Filesystem mounted.");

    const char *file_path = MOUNT_POINT"/test.txt";
    FILE *f = fopen(file_path, "w");
    if (f == NULL) {
        ESP_LOGE(TAG, "Failed to open file for writing.");
        return;
    }

    fprintf(f, "Hello from ESP32!\n");
    fclose(f);
    ESP_LOGI(TAG, "File written.");

    f = fopen(file_path, "r");
    if (f) {
        char line[64];
        fgets(line, sizeof(line), f);
        fclose(f);
        ESP_LOGI(TAG, "Read from file: '%s'", line);
    } else {
        ESP_LOGE(TAG, "Failed to read file.");
    }

    esp_vfs_fat_sdcard_unmount(MOUNT_POINT, card);
    spi_bus_free(host.slot);
    ESP_LOGI(TAG, "Card unmounted.");
}

ESP-IDF — Fig. 18 ESP-IDF Menuconfig SD SPI Configuration#