配合我的上一篇SPI 通信 协议-CSDN博客一起理解更佳,本文后看
SPI 是由摩托罗拉(Motorola)公司开发的全双工同步串行总线,是 MCU 和外围设备之间进行通信的同步串行端口。主要应用在EEPROM、Flash、RTC、ADC、网络控制器、MCU、DSP以及数字信号解码器之间。SPI 系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口,一般使用4 条线:SCK、MISO、MOSI 、SS
STM32内部集成了硬件SPI收发电路,可以由硬件自动执行时钟生成、数据收发等功能,减轻CPU的负担
- 可配置8位/16位数据帧、高位先行/低位先行
- 时钟频率: fPCLK / (2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256) 支持多主机模型、主或从操作
- 可精简为半双工/单工通信
- 支持DMA 兼容I2S协议
STM32F103C8T6 硬件SPI资源:SPI1(APB2)、SPI2(APB1)
SPI基本图
NSS :从设备选择。这是一个可选的引脚,用来选择主 / 从设备。它的功能是用来作为"片选引脚",让主设备可以单独地与特定从设备通讯,避免数据线上的冲突。
LSBFIRST是低位先行 。如果是MSBFIRST,那么就是高位先行,
此时MISO和MOSI需要换,如图的另一种指法。
SPI基本结构
注意:该图是高位先行
主模式传输
主模式、全双工模式下
连续传输(BIDIMODE=0并且RXONLY=0)时
TXE/RXNE/BSY 的变化示意图
本质上来说:第一个字节数据发送,发送时下一个字节就已经到发送缓冲器等待,当第一个字节发送成功,立马发送第二个,第三个字节进入发送缓冲器等待 。
非连续传输发送(BIDIMODE=0并且RXONLY=0)时
TXE/BSY变化示意图
非连续传输发送来说:第一个字节数据发送,发送成功后,下一个字节才到发送缓冲器,再发送第二个,等发送成功后,第三个字节再进入发送缓冲器。
代码
cpp
/**
* 函 数:SPI初始化
* 参 数:无
* 返 回 值:无
*/
void MySPI_Init(void)
{
/*开启时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE); //开启SPI1的时钟
/*GPIO初始化*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//将PA4引脚初始化为推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//将PA5和PA7引脚初始化为复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//将PA6引脚初始化为上拉输入
/*SPI初始化*/
SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure; //定义结构体变量
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //模式,选择为SPI主模式
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
//方向,选择2线全双工
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; //数据宽度,选择为8位
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //先行位,选择高位先行
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_128;
//波特率分频,选择128分频
SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low; //SPI极性,选择低极性
SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;
//SPI相位,选择第一个时钟边沿采样,极性和相位决定选择SPI模式0
SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSS,选择由软件控制
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; //CRC多项式,暂时用不到,给默认值7
SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);
//将结构体变量交给SPI_Init,配置SPI1
/*SPI使能*/
SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI1,开始运行
/*设置默认电平*/
MySPI_W_SS(1); //SS默认高电平
}
SPI起始
cpp
void MySPI_W_SS(uint8_t BitValue)
{
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_4, (BitAction)BitValue);
//根据BitValue,设置SS引脚的电平
}
/**
* 函 数:SPI起始
* 参 数:无
* 返 回 值:无
*/
void MySPI_Start(void)
{
MySPI_W_SS(0); //拉低SS,开始时序
}
SPI终止
cpp
/**
* 函 数:SPI终止
* 参 数:无
* 返 回 值:无
*/
void MySPI_Stop(void)
{
MySPI_W_SS(1); //拉高SS,终止时序
}
交换一个字节
cpp
/**
* 函 数:SPI交换传输一个字节,使用SPI模式0
* 参 数:ByteSend 要发送的一个字节
* 返 回 值:接收的一个字节
*/
uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t ByteSend)
{
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) != SET);
//等待发送数据寄存器空
SPI_I2S_SendData(SPI1, ByteSend);
//写入数据到发送数据寄存器,开始产生时序
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) != SET);
//等待接收数据寄存器非空
return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
//读取接收到的数据并返回
}