江协科技stm32————11-4 SPI通信协议

SPI1挂载在APB2是，PCLK是72M

SPI2挂载在APB1是，PCLK是36M

只了解SPI做主机的情况，一般采样全双工

可以使用DMA自动搬运数据

I2S（音频传输）

全双工通信：SPI可以同时发送和接收数据。

主从模式：设备可以配置为主模式（提供时钟信号）或从模式（接收时钟信号）。

时钟极性和相位：通过配置时钟极性（CPOL）和相位（CPHA），用户可以选择何时进行数据采样和发送。

数据帧格式：数据帧可以配置为8位或16位，并且可以选择MSB（最高有效位）优先或LSB（最低有效位）优先发送数据。

SPI框图

移位寄存器（低位先行的话）右边的数据低位，一位一位的从MOSI移出去，MISO的数据一位一位的移入左边的数据高位（LSBFIRST控制位可以控制0：高位先行或1：低位先行）

可以参考之前的移位示意图

连续数据流实现过程：

当移位寄存器没有数据要移位时，发送缓存区TDR中的数据立刻转入移位寄存器开始移位，置TXE为1（发送寄存器空），下一个数据转入TDR等候，移位寄存器中有数据时，产生时钟信号，通过MOSI移出数据，同时，MISO移入数据，移出和移入的数据同时完成，将移入的数据转入接收缓存区RDR，置RXNE为1（接收寄存器非空），然后在下个数据到来前尽快读取RDR的数据，可以实现连续输出

波特率控制

SPE（SPI使能）

配置主从模式

四种模式的选择

发送和接收数据缓冲区状态

I2C基本结构

1. SPI模式选择

主从模式（Master/Slave） ：

选择SPI作为主机（Master）或从机（Slave）。

在主模式下，SPI生成时钟信号（SCK）；在从模式下，SPI接收时钟信号。

2. 时钟极性和相位（CPOL和CPHA）

时钟极性（CPOL） ：

决定空闲状态下时钟线（SCK）的电平（高或低）。

时钟相位（CPHA） ：

决定数据采样的时间点，即在时钟的上升沿或下降沿采样数据。

模式配置 ：

四种模式组合（CPOL = 0/1 和 CPHA = 0/1），决定数据和时钟之间的关系。

3. 波特率设置

选择SPI通信的时钟速率，通常由主设备通过波特率预分频器来设置。

设置的速率必须适合所连接的从设备，以确保正确的数据传输。

4. 数据帧格式

数据位长度 ：

选择数据帧的长度，通常为8位或16位。

字节顺序 ：

配置数据帧的传输顺序，可以选择MSB（最高有效位）优先或LSB（最低有效位）优先。

5. NSS引脚管理

硬件管理 ：

在硬件模式下，由SPI控制NSS引脚自动选择从设备。

软件管理 ：

在软件模式下，NSS引脚由软件手动控制，主设备通过软件命令选择从设备。

从设备选择 ：

只有NSS引脚为低电平时，从设备才会响应主设备的指令。

6. 全双工/半双工模式

全双工模式 ：

SPI可以同时发送和接收数据。

半双工模式 ：

SPI只能在同一时刻发送或接收数据，而不是同时进行。

7. 多主模式

如果SPI总线上可能存在多个主设备，则需要配置多主模式以避免总线冲突。

采用总线仲裁机制来处理多个主设备的竞争。

8. 中断和DMA配置

中断配置 ：

可以配置SPI的传输完成、接收完成等中断，以提高通信效率。

DMA配置 ：

若数据量较大，可以使用DMA控制器来自动传输数据，减轻CPU的负担。

9. 启动SPI外设

在所有配置完成后，通过设置SPI控制寄存器中的使能位（SPE）来启动SPI外设，开始通信。

10. 配置GPIO引脚

配置用于SPI通信的GPIO引脚，包括SCK、MOSI、MISO和NSS。

将这些引脚配置为合适的模式（如复用功能模式），并设置正确的电气特性（如推挽输出、开漏输出、上拉/下拉电阻等）。

11. 错误处理机制

配置SPI错误处理功能，如溢出错误、帧格式错误等，并定义相应的错误处理流程。

主模式全双工连续传输

发送数据1，发送数据2，接收数据1，发送数据3，接收数据2，发送数据4，接收数据3

非连续传输

配置SPI3，SCK默认高电平

在想发送数据时，若TXE=1，TDR空，则由软件写入0xF1至SPI_DR,此时TXE变为0，TDR的值为0xF1，会立即向移位寄存器进行传输，TXE置回1，等待接收完成，RXNE置1，再写入下一个数据............