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[STM32 SPI 常用HAL库函数](#STM32 SPI 常用HAL库函数)
介绍
SPI 是串行外设接口（ Serial Peripheral Interface ）的缩写，是一种 高速的，全双工，同步的 通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB 的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如 AT91RM9200 。
SPI 总线包含 4 条通讯线，分别为 SS 、 SCK 、 MOSI 、 MISO 。它们的作用介绍如下：
(1) MISO -- Master Input Slave Output ，主设备数据输入，从设备数据输出
(2) MOSI -- Master Output Slave Input ，主设备数据输出，从设备数据输入
(3) SCK -- Serial Clock ，时钟信号，由主设备产生
(4) CS -- Chip Select ，片选信号，由主设备控制
STM32F1 系列芯片有 3 个 SPI 接口。
工作原理
通过操作移位寄存器来实现数据收发
数据手册框图
SPI 工作模式
时钟极性（ CPOL ） ：
没有数据传输时时钟线的空闲状态电平
0 ： SCK 在空闲状态保持低电平
1 ： SCK 在空闲状态保持高电平
时钟相位（ CPHA ） ：
时钟线在第几个时钟边沿采样数据
0 ： SCK 的第一（奇数）边沿进行数据位采样，数据在第一个时钟边沿被锁存
1 ： SCK 的第二（偶数）边沿进行数据位采样，数据在第二个时钟边沿被锁存
模式 0 和模式 3 最常用。
以模式0为例展开介绍，其余的通过时序图举一反三。
时序关键点
空闲状态
时钟线（SCLK）保持低电平，从设备选择线（SS/CS）为高电平（未选中状态）。当SS线拉低时，通信开始。
数据采样与切换
数据在SCLK的上升沿被采样（读取），在下降沿切换（输出）。主机和从机在下降沿准备数据，在随后的上升沿锁存数据。
数据传输顺序
每次传输以字节为单位，MSB（最高位）或LSB（最低位）优先取决于配置。数据在SS线有效期间连续传输，无额外间隔。
模式0时序图：
起始条件
SS线从高电平拉低，标志传输开始。SCLK保持低电平（CPOL=0）。
数据位传输
主机在SCLK下降沿切换MOSI数据，从机在下降沿切换MISO数据。双方在上升沿读取数据线状态。
结束条件
SS线从低电平拉高，SCLK返回空闲低电平状态。
模式3时序图：
SPI****寄存器及库函数介绍
控制寄存器1
控制寄存器2
重点关注6、7位
状态寄存器
重点关注0、1位
数据寄存器
STM32 SPI 常用HAL库函数
SPI初始化函数
HAL_SPI_Init(SPI_HandleTypeDef *hspi)用于初始化SPI外设，参数为指向
SPI_HandleTypeDef结构体的指针。该结构体包含SPI的配置信息，如模式、时钟极性、数据大小等。
示例：
c
SPI_HandleTypeDef hspi1;
hspi1.Instance = SPI1;
hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;
hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;
hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;
hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;
hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_2;
HAL_SPI_Init(&hspi1);SPI数据传输函数
HAL_SPI_Transmit(SPI_HandleTypeDef *hspi, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)发送指定长度的数据。参数包括SPI句柄、数据缓冲区指针、数据长度和超时时间（毫秒）。
示例：
c
uint8_t txData[] = {0xAA, 0xBB, 0xCC};
HAL_SPI_Transmit(&hspi1, txData, 3, 100);
HAL_SPI_Receive(SPI_HandleTypeDef *hspi, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)接收指定长度的数据。参数与发送函数类似。
示例：
c
uint8_t rxData[3];
HAL_SPI_Receive(&hspi1, rxData, 3, 100);
HAL_SPI_TransmitReceive(SPI_HandleTypeDef *hspi, uint8_t *pTxData, uint8_t *pRxData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)同时发送和接收数据。适用于全双工模式。
示例：
c
uint8_t txData[] = {0xAA, 0xBB, 0xCC};
uint8_t rxData[3];
HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, txData, rxData, 3, 100);SPI中断和DMA函数
HAL_SPI_Transmit_IT(SPI_HandleTypeDef *hspi, uint8_t *pData, uint16_t Size)通过中断方式发送数据。
HAL_SPI_Receive_IT(SPI_HandleTypeDef *hspi, uint8_t *pData, uint16_t Size)通过中断方式接收数据。
HAL_SPI_TransmitReceive_IT(SPI_HandleTypeDef *hspi, uint8_t *pTxData, uint8_t *pRxData, uint16_t Size)通过中断方式同时发送和接收数据。
HAL_SPI_Transmit_DMA(SPI_HandleTypeDef *hspi, uint8_t *pData, uint16_t Size)通过DMA方式发送数据。
HAL_SPI_Receive_DMA(SPI_HandleTypeDef *hspi, uint8_t *pData, uint16_t Size)通过DMA方式接收数据。
HAL_SPI_TransmitReceive_DMA(SPI_HandleTypeDef *hspi, uint8_t *pTxData, uint8_t *pRxData, uint16_t Size)通过DMA方式同时发送和接收数据。