STM32 上实现 SPI 自发自收（Loopback）

yongui478342026-04-23 10:09

一、硬件自发自收

1、接线方式（关键）

复制代码

STM32       短线
PA7  MOSI ──┐
             ├── 直接短接
PA6  MISO ──┘
PA5  SCK
PA4  NSS（软件管理）

注意：

不要接外部 SPI 设备
确保 GPIO 没有复用冲突
上拉/下拉均可，不影响

二、CubeMX 配置（SPI1 示例）

参数	设置
Mode	Full-Duplex Master
Hardware NSS	Disable
Frame Format	Motorola
Data Size	8 bits
CPOL	Low
CPHA	1 Edge
Prescaler	8 / 16
First Bit	MSB

三、SPI 自发自收代码（HAL ）

1、SPI 句柄

c 复制代码

extern SPI_HandleTypeDef hspi1;

2、自发自收测试函数

c 复制代码

uint8_t SPI_Loopback_Test(void)
{
    uint8_t tx_data = 0x55;
    uint8_t rx_data = 0x00;

    HAL_SPI_TransmitReceive(
        &hspi1,
        &tx_data,
        &rx_data,
        1,
        HAL_MAX_DELAY
    );

    if (rx_data == tx_data)
        return 1;   // 成功
    else
        return 0;   // 失败
}

3、主函数测试

c 复制代码

int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_SPI1_Init();

    while (1)
    {
        if (SPI_Loopback_Test())
        {
            // 成功：点亮 LED
            HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET);
        }
        else
        {
            // 失败：熄灭 LED
            HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
        }
        HAL_Delay(500);
    }
}

四、使用 SPI 内部 Loopback（仅部分 STM32）

支持型号

STM32F1 / F4 / L4 / G4 / H7（部分）

开启方式

c 复制代码

__HAL_SPI_ENABLE(&hspi1);
hspi1.Instance->CR1 |= SPI_CR1_LOOPBACK;

说明：

不需要短接 MISO/MOSI
仅用于调试
某些系列 没有该位（如 F0）

五、常见问题排查

现象	原因
收不到数据	MISO/MOSI 没短接
数据为 0xFF	没接片选 / 时钟异常
数据为 0x00	引脚复用冲突
偶尔错误	SPI 速率过高
一直失败	外部 SPI 设备干扰

排查口诀：

短接 MISO--MOSI → 降速 → 不用 NSS → 不用 DMA

参考代码 STM32 SPI自发自收 www.youwenfan.com/contentcst/182293.html

六、进阶用法

DMA 自发自收

c 复制代码

HAL_SPI_TransmitReceive_DMA(&hspi1, tx, rx, len);

16 位 SPI

c 复制代码

hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_16BIT;

SPI + 示波器验证

SCK：应有连续时钟
MOSI：应有 0x55 波形
MISO：应与 MOSI 完全一致