【STM32-HAL】 SPI通信与Flash数据写入实战

文章目录

1.参考教程
[2. 4种时间模式](#2. 4种时间模式)
[3. 3个编程接口](#3. 3个编程接口)
- [3.1 `HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Transmit(...)` ：](#3.1 HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Transmit(...) ：)
- - [3.1.1 参数说明](#3.1.1 参数说明)
  - [3.1.2 例子](#3.1.2 例子)
- [3.2 `HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Receive(...)` ：](#3.2 HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Receive(...) ：)
- - 3.2.1参数说明
  - [3.2.2 例子](#3.2.2 例子)
- [3.3 `HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_TransmitReceive(...)` ：](#3.3 HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_TransmitReceive(...) ：)
- - [3.3.1 参数说明](#3.3.1 参数说明)
  - [3.3.2 例子](#3.3.2 例子)
[4. spi应用-flash数据写入](#4. spi应用-flash数据写入)
- [4.1 flash数据写入过程](#4.1 flash数据写入过程)
- [4.2 流程](#4.2 流程)
- [5. 流程实现](#5. 流程实现)
- - [5.1 写使能](#5.1 写使能)
  - [5.2 扇区擦除](#5.2 扇区擦除)
  - [5.3 页编程](#5.3 页编程)
- [6. 代码实现](#6. 代码实现)
[5. spi应用-flash数据加载](#5. spi应用-flash数据加载)
- [5.1 流程](#5.1 流程)
- [5.2 代码实现](#5.2 代码实现)

1.参考教程

[STM32 HAL库][SPI]外部flash实验
 [STM32 HAL库][SPI]外部flash数据存取

2. 4种时间模式

3. 3个编程接口

3.1 `HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Transmit(...)` ：

用于通过 SPI 总线发送数据，返回 HAL_StatusTypeDef 类型状态值，作用为"发送"。

c 复制代码

HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Transmit(SPI_HandleTypeDef *hspi,
                                    uint8_t *pData,
                                    uint16_t Size,
                                    uint32_t Timeout)

3.1.1 参数说明

参数名	说明
`hspi`	填写 SPI 句柄的指针
`pData`	填写要发送的数据
`Size`	填写要发送的数据的数量，以字节为单位
`Timeout`	超时时间，单位是 ms；`HAL_MAX_DELAY` 表示无限长的超时时间

3.1.2 例子

通信场景 ：主机（单片机）向从机1发送数据 0x5a, 0x33
硬件连接 ：涉及主机与从机的 MOSI（主机输出从机输入）、MISO（主机输入从机输出，从机1此处未动作）、SCK（时钟）、NSS（从机选择，NSS1 选中从机1 ）引脚
代码逻辑 ：
- 定义发送数据数组 uint8_t dataToSend[] = {0x5a, 0x33};
- 通过 HAL_GPIO_WritePin 函数拉低引脚选中从机1
- 调用 HAL_SPI_Transmit 函数发送数据
- 数据发送后，通过 HAL_GPIO_WritePin 函数拉高引脚取消选中从机1

3.2 `HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Receive(...)` ：

用于通过 SPI 总线接收数据，返回 HAL_StatusTypeDef 类型状态值，作用为"接收"。

c 复制代码

HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Receive(&hspi1, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

3.2.1参数说明

参数名	说明
参数hspi	填写SPI句柄的指针
参数pData	填写接收缓冲区
参数Size	填写要发送的数据的数量，以字节为单位
参数Timeout	超时时间，单位是ms；HAL_MAX_DELAY表示无限长的超时时间

3.2.2 例子

功能描述：从从机1接收2个字节的数据
硬件连接：主机（单片机）与从机1通过MOSI、MISO、SCK、NSS1引脚连接，从机还有从机2、从机3，引脚连接逻辑同从机1
代码逻辑 ：
- 定义接收缓冲区 uint8_t dataRcvd[] = {0xff, 0xff};
- 通过 HAL_GPIO_WritePin(..., GPIO_PIN_RESET); 函数拉低引脚选中从机1
- 调用 HAL_SPI_Receive(&hspi1, dataRcvd, 2, HAL_MAX_DELAY); 函数，参数含SPI句柄 &hspi1、接收缓冲区 dataRcvd、数据长度 2（字节）、超时时间 HAL_MAX_DELAY（无限超时）
- 数据接收后，通过 HAL_GPIO_WritePin(..., GPIO_PIN_SET); 函数拉高引脚取消选中从机1
时序图 ：展示NSS1（低电平选中）、SCK（时钟信号）、MOSI（发送 0xff、0xff 波形）、MISO（接收 0x1f、0x27 波形）的时序关系，呈现SPI接收数据时各信号的变化。

3.3 `HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_TransmitReceive(...)` ：

用于通过 SPI 总线同时进行发送和接收数据操作，返回 HAL_StatusTypeDef 类型状态值，作用为"发送同时接收"。

c 复制代码

HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_TransmitReceive(SPI_HandleTypeDef *hspi, 
                                           uint8_t *pTxData, 
                                           uint8_t *pRxData, 
                                           uint16_t Size, 
                                           uint32_t Timeout)

发送数据的同时接收数据

3.3.1 参数说明

参数名	说明
参数hspi	填写SPI句柄的指针
参数pTxData	填写要发送的数据
参数pRxData	填写接收数据缓冲区
参数Size	发送数据的数量=接收数据的数量，以字节为单位
参数Timeout	超时时间，单位是ms

3.3.2 例子

功能描述 ：发送 {0x5a, 0x33} ，同时接收 2 个字节数据
硬件连接 ：主机（单片机）与从机 1 通过 MOSI（主机输出从机输入）、MISO（主机输入从机输出）、SCK（时钟）、NSS1（从机选择）引脚连接，从机还有从机 2、从机 3 ，引脚连接逻辑同从机 1
代码逻辑 ：
- 定义发送数据数组 uint8_t txData[] = {0x5a, 0x33};
- 定义接收缓冲区 uint8_t rxData[2];
- 通过 HAL_GPIO_WritePin(..., GPIO_PIN_RESET); 函数拉低引脚选中从机 1
- 调用 HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, txData, rxData, 2, HAL_MAX_DELAY); 函数，参数含 SPI 句柄 &hspi1、发送数据数组 txData、接收缓冲区 rxData、数据长度 2（字节）、超时时间 HAL_MAX_DELAY（无限超时）
- 数据收发后，通过 HAL_GPIO_WritePin(..., GPIO_PIN_SET); 函数拉高引脚取消选中从机 1
时序图 ：展示 NSS1（低电平选中）、SCK（时钟信号）、MOSI（发送 0x5a、0x33 波形）、MISO（接收 0x1f、0x27 波形）的时序关系，呈现 SPI 同时收发数据时各信号的变化。

4. spi应用-flash数据写入

4.1 flash数据写入过程

4.2 流程

5. 流程实现

5.1 写使能

抽水机的写使能是发送0x06

5.2 扇区擦除

扇区擦除的指令码是0x20，所以首先发送0x20，后面接着24位的扇区首地址

5.3 页编程

页编程指令码是0x02，后面跟着24位地址（往哪里写地址就发谁的地址），再后面是发要写入的数据，一次性可以写多个数据

6. 代码实现

c 复制代码

static void SaveLEDState(uint8_t ledState)
{
    // #1. 写使能
    uint8_t writeEnableCmd[] = {0x06};
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_SPI_Transmit(&hspi1, writeEnableCmd, 1, HAL_MAX_DELAY);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);

    // #2. 扇区擦除
	uint8_t sectorErase[] = {0x20, 0x00, 0x00, 0x00};
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);
	HAL_SPI_Transmit(&hspi1, sectorErase, 4, HAL_MAX_DELAY);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);
    HAL_Delay(100);

    // #3. 写使能
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_SPI_Transmit(&hspi1, writeEnableCmd, 1, HAL_MAX_DELAY);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);

    // #4. 页编程
	uint8_t pageProgCmd[5];//要发送5个字节
	pageProgCmd[0] = 0x02; //页编程指令码是0x02
	pageProgCmd[1] = 0x00; //地址
	pageProgCmd[2] = 0x00; //地址
	pageProgCmd[3] = 0x00; //地址
	pageProgCmd[4] = ledState; //要发送的数据
	
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET); 
	HAL_SPI_Transmit(&hspi1, pageProgCmd, 5, HAL_MAX_DELAY);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET); 
	
	HAL_Delay(10); 
  
}

在主函数写上 SaveLEDState( ledState);就可以保存灯的状态数据。

5. spi应用-flash数据加载

5.1 流程

读取数据的指令码是0x03，先发0x03，后面跟24位地址，再往后从总线上读取数据。

首先声明数组，用于存放要发送的数据。先发送读取命令，然后接收数据。最后返回读取的数据。

5.2 代码实现

c 复制代码

// 函数：读取LED状态（从Flash等存储设备）
// 功能：通过SPI总线发送读命令，接收并返回存储的LED状态数据
static uint8_t LoadLEDState(void)
{
    // 读命令及地址：0x03为读数据指令，后三个0x00为起始地址
    uint8_t readDataCmd[] = {0x03, 0x00, 0x00, 0x00}; 
    uint8_t ledState; // 用于存储读取到的LED状态数据

    // 选通从设备：拉低GPIOA_PIN_4（SPI从设备片选信号）
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET); 

    // 通过SPI发送读命令：向从设备发送读数据指令及地址，长度4字节，无限超时等待
    HAL_SPI_Transmit(&hspi1, readDataCmd, 4, HAL_MAX_DELAY); 

    // 通过SPI接收数据：从从设备接收1字节数据（LED状态），存入ledState，无限超时等待
    HAL_SPI_Receive(&hspi1, &ledState, 1, HAL_MAX_DELAY); 

    // 取消选通：拉高GPIOA_PIN_4，释放从设备片选
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET); 

    return ledState; // 返回读取到的LED状态
}

【STM32-HAL】 SPI通信与Flash数据写入实战

文章目录

1.参考教程

2. 4种时间模式

3. 3个编程接口

3.1 HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Transmit(...) ：

3.1.1 参数说明

3.1.2 例子

3.2 HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Receive(...) ：

3.2.1参数说明

3.2.2 例子

3.3 HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_TransmitReceive(...) ：

3.3.1 参数说明

3.3.2 例子

4. spi应用-flash数据写入

4.1 flash数据写入过程

4.2 流程

5. 流程实现

5.1 写使能

5.2 扇区擦除

5.3 页编程

6. 代码实现

5. spi应用-flash数据加载

5.1 流程

5.2 代码实现

3.1 `HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Transmit(...)` ：

3.2 `HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Receive(...)` ：

3.3 `HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_TransmitReceive(...)` ：