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" c: {1 t+ t, x- [( C9 B2 n0 _ STM32接口篇之SPI接口 ---SPI接口操作FLASH存储芯片W25Q16初始化代码详细分析6 ^7 f8 y) J7 w: i, q/ m我的其它两篇帖子请参考：. e$ w1 d5 v! _0 d' }- V" E STM32库函数注释翻译，每个函数使用说明及使用示例 STM32库函数翻译，每个函数说明及示例-RCC（时钟）篇（上） & Q: Z% B) ?; j- u4 R( J# M 文档目的： 学习STM32F4的SPI接口和FLASH存储芯片W25Q16，通过对初始化代码分析，更好的了解STM32中SPI接口编程中的一些关键知识点。 学习素材： l W25Q16数据手册 l 电路原理图 l STM32F4应用手册 针对W25Q16的SPI接口初始化代码1 [: C! O7 L- h1 E1 硬件电路说明 （1）=关键原理图 & W7 P) L% x( \3 o3 U! K) ` a$ d9 RFLASH芯片接口图 $ c# B+ e" x; `& _0 i- f$ `' f
GPIO接口图 
（2） 原理图说明 首先我们看到上面第一个图，第一个图展示了W25Q16的原理图信息，我们配合W25Q16的数据手册（第六页 见下图），我们分析具体IO的连接和功能，分析结果见下表 
注意：配合（1）中的GPIO接口图，我们可以得到具体IO的复用方法，在上表中已经给出。 $ \2 D; @+ G3 r. e4 V（3） 编程需求 通过上表的分析，我们可以得出如下编程需求： l PB3（CLK）,PB4（MOSI）,PB5(MISO)初始化为复用功能（可以使用复用SPI接口或者SPI3接口,因为SPI1和SPI3控制器的相关引脚都在这三个IO上，见GPIO接口图） l PB0初始化为普通IO，该IO的功能是在操作SPI接口的时候，拉低该IO，操作结束以后，拉高该IO。 l 初始化配置SPI控制器，该控制器的初始化要配合W25Q16芯片手册进行。 + A8 ?; l; \8 v; n0 Y2 初始化程序分析（1） 代码展示9 C9 L H( _% n: S# l void SPI1_Init(void)! G0 T( _: i0 U8 Q# G k { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; * U. `8 K \' @4 k# E/ C! b, G SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure; % |1 q! L, C' n5 d RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB,ENABLE);//使能GPIOB时钟 * X) Y- S. c- v+ U RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);//使能SPI1时钟 7 n9 `1 Q( N& A$ ]4 W/ b+ h! G1 O2 c& S //GPIOFB3,4,5初始化设置 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF;//复用功能 / q! r! `: F8 e$ p) o GPIO_InitStructure.GPIO_OType= GPIO_OType_PP;//推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed= GPIO_Speed_100MHz;//100MHz # ?! z8 T& ^9 J GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd= GPIO_PuPd_UP;//上拉 + r1 E8 ?) t: V" @- d3 V# G9 { GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);//初始化 GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_SPI1);//PB3复用为 SPI1 / q# t7 x9 }9 Y( m, p GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource4,GPIO_AF_SPI1);//PB4复用为 SPI1 7 f7 P4 t) g4 [# f GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_SPI1);//PB5复用为 SPI1 RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);//复位SPI1 5 C* x. w4 g4 G4 o RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,DISABLE);//停止复位SPI1 SPI_InitStructure.SPI_Direction= SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; " @+ w) A) |! }8 Y7 m+ N q SPI_InitStructure.SPI_Mode= SPI_Mode_Master; //设置SPI工作模式:设置为主SPI 3 j' d: h/ o* m4 n# `- [ SPI_InitStructure.SPI_DataSize= SPI_DataSize_8b; SPI_InitStructure.SPI_CPOL= SPI_CPOL_High; SPI_InitStructure.SPI_CPHA= SPI_CPHA_2Edge; //串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样 : P3 r) X0 F- c. l5 R SPI_InitStructure.SPI_NSS= SPI_NSS_Soft; //NSS信号由硬件（NSS管脚）还是软件（使用SSI位）管理:内部NSS信号有SSI位控制 SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler= SPI_BaudRatePrescaler_256; //定义波特率预分频的值:波特率预分频值为256 SPI_InitStructure.SPI_FirstBit= SPI_FirstBit_MSB; //指定数据传输从MSB位还是LSB位开始:数据传输从MSB位开始 SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial= 7; //CRC值计算的多项式 ~& i ^0 c8 a; U SPI_Init(SPI1,&SPI_InitStructure); SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI外设 SPI1_ReadWriteByte(0xff);//启动传输 } 2 d* m; j: u- V7 S + J$ R/ |2 m' g% W) v7 e' x void W25QXX_Init(void){ 0 w: J8 z8 m/ z4 q9 ~ \/ ` GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; . q$ I# L# `+ q. a- S9 O RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB,ENABLE);//使能GPIOB时钟 //GPIOB0 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_0;//PB0 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_OUT;//输出 GPIO_InitStructure.GPIO_OType =GPIO_OType_PP;//推挽输出 6 k2 m8 z) f* }/ O/ V GPIO_InitStructure.GPIO_Speed =GPIO_Speed_100MHz;//100MHz 8 R2 G# o* A0 n% K8 y! |" j) z5 ` GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd =GPIO_PuPd_UP;//上拉 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化 W25QXX_CS=1; //SPI FLASH不选中 SPI1_Init(); //初始化SPI SPI1_SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_2); //设置为42M时钟,高速模式 W25QXX_TYPE=W25QXX_ReadID(); //读取FLASH ID. b/ b* K6 g" l2 ~, y$ c } ! A; ?9 D1 C6 U5 ]) p0 f/ q2 i# T （2） 代码分析1． 初始化代码总体分析由展示的代码，我们可以看出，对W25Q16的初始化主要使用了两个函数，主要调用函数void W25QXX_Init(void)对W25Q16进行初始化，而该函数又调用了SPI1_Init()函数对SPI1接口进行初始化。代码主要流程图如下： 
5 ?' Q3 c- V6 O! e 通过以上流程图，我们可以看出对W25Q16的初始化，主要是初始化SPI接口。下面对代码具体说明。 & W' J' B }% ]6 o# P" U 2． 代码详细分析（我们主要分析SPI1接口的初始化函数）我们先分析函数voidSPI1_Init(void)，对该函数里面的没一行代码进行详细说明l GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;* ?& ^( N# ~5 i SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;- P% `& {% g8 @3 n8 G) T+ b# G 代码分析：首先定义了两个结构体变量，这两个结构体的类型定义在GPIO和SPI的库函数中，主要作为GPIO和SPI初始化调用的参数，我们一会详细分析。 l RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);//使能GPIOB时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);//使能SPI1时钟 代码分析：STM32有着强大且细分的时钟系统，我们可以单独的对每一个控制器的时钟进行使能，这样可以更好的降低功耗。因此，这两句分别使能GPIOB和SPI1的时钟。关于时钟库函数的说明，请看我的《STM32库函数说明及示例-RCC篇》 l GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;% C4 ?# v2 y# p; _ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF;//复用功能 : k: }) z$ }8 Y/ M# r! p GPIO_InitStructure.GPIO_OType= GPIO_OType_PP;//推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed= GPIO_Speed_100MHz;//100MHz $ p" Z9 B! ~7 r$ P4 g GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd= GPIO_PuPd_UP;//上拉GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); # ]) o: `4 i, k. i //初始化代码分析：这几行代码主要是初始化结构体参数GPIO_InitStructure，该参数指定了GPIO的一些具体的配置，注意第二行代码，我们把PB3，PB4和PB5设置成复用功能。第三行我们采用推挽输出，可以得到更大的驱动能力。第四行我们把IO的最大翻转速度配置成100MHZ，因为考虑PB3作为SPI的时钟口，最高的频率可达42MHZ。其它关于GPIO库函数GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure)的详细解释，请见我的《STM32库函数说明及示例-GPIO篇》。 5 e7 |/ x9 V5 w' N" K- Q l GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_SPI1); //PB3复用为 SPI1 GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource4,GPIO_AF_SPI1);//PB4复用为 SPI1GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_SPI1);//PB5复用为 SPI1 2 ~2 g% `1 J; E, \% K2 v" A 代码分析：以上三行实现管脚复用功能的具体配置，我们分别把PB3，PB4和PB5配置成SPI1接口的复用功能。关于该函数的详细说明，请见我的《STM32库函数说明及示例-GPIO篇》。 4 j. L, A8 T2 g) ^3 a9 x8 n l RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE); 8 \( N0 a) [8 G& N7 @' D2 } RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,DISABLE); 对SPI1接口的时钟进行复位，以便进行SPI接口的初始化操作l SPI_InitStructure.SPI_Direction =SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; SPI_InitStructure.SPI_Mode= SPI_Mode_Master; //设置SPI工作模式:设置为主SPI 7 a$ ^ i6 ]0 Y7 `& q; i SPI_InitStructure.SPI_DataSize= SPI_DataSize_8b; SPI_InitStructure.SPI_CPOL= SPI_CPOL_High; 6 P9 U6 b( [* b& p8 v/ W+ @0 A: ? SPI_InitStructure.SPI_CPHA= SPI_CPHA_2Edge; SPI_InitStructure.SPI_NSS= SPI_NSS_Soft; ( w" H) [0 z: K" n SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler= SPI_BaudRatePrescaler_256; 9 f# z6 z5 y! n7 U* p; \& c8 B; Y SPI_InitStructure.SPI_FirstBit= SPI_FirstBit_MSB; SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial= 7; //CRC值计算的多项式 SPI_Init(SPI1,&SPI_InitStructure); 代码分析：这一段代码是SPI接口初始化的关键代码，在该代码中，对结构体变量SPI_InitStructure里面的成员变量进行了初始化。以下分别进行说明： Ø 第一行使用宏SPI_Direction_2Lines_FullDuplex将SPI接口配置成双线全双工模式，因为硬件接口使用了输入和输出两个IO，所以应该是双线模式，而且W25Q16的数据是在收发两个方向同时传输，所以是全双工模式。 Ø 第二行设置STM32的SPI接口工作在主模式（SPI_Mode_Master）。因为读写数据的请求都是由STM32主动发出，所以是主设备。这里，大家要搞清楚主从设备的区别，通信的发起方就是主设备。, |" `% ? V" M, i8 D% g% p Ø 第三行设置数据长度为8位（SPI_DataSize_8b），因为W25Q16的最小传输数据单位（或者说每个地址对应的数据是1个字节）是1个字节。1个字节是8位，所以选择8位。7 w! N2 F( r* _ Ø 第四行和第五行分别设置极性和相位为SPI_CPOL_High和SPI_CPHA_2Edge。SPI_CPOL_High表示时钟的初始电平位高电平，SPI_CPHA_2Edge表示在第二个边沿进行数据采样（见下图1）。这样的组合是SPI数据传输模式中的模式3。根据W25Q16的数据手册，W25Q16支持MODE0（MODE0是SPI的初识电平为低电平，在第一个边沿进行数据采样配置组合是SPI_CPOL_Low，SPI_CPHA_1Edge）和MODE3。请见图2黄色部分。因此这里我们选择MODE3，当然选择MODE0也是可以的。 
图1：SPI MODE3时序图 $ Q$ y c3 W3 K, z: `) j' x
图2 Ø 第六行设置SPI_NSS信号，由软件产生。因为我们没有使用硬件NSS信号，所以选择由软件产生NSS信号。大家注意我们的CS管脚是连接到普通IO上面的，因此没有使用硬件NSS。- `: {; b$ e. a+ E* k6 b' ] Ø 第七行配置SPI时钟的分频值为256（SPI_BaudRatePrescaler_256），因此实际的时钟值是APB2的时钟/256 Ø 第八行配置SPI的第一位是最高有效位（SPI_FirstBit_MSB）。这个也是和W25Q16相关的。请见下图红色箭头部分。 
) o' [* k# P, o- \, v6 v Ø 第九行配置SPI的CRC校验多项式为7 Ø 第十行调用SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);对SPI1接口进行初始化。% T8 }3 y- M) l; o9 l( g& k l SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI外设SPI1_ReadWriteByte(0xff);//启动传输 9 l; ~! \1 A' B9 Q Y% j 以上第一行使能SPI接口，第二行使用SPI接口写入一个0XFF，以启动数据的传输。相当于启动数据发送器。 ! ]5 h% ?* w3 h + L0 O# H1 {( f. @3 E6 ~' X |
åºäºSTM32çSPIæ¥å£æä½W25Q16åå§å代ç 详ç»åæ.pdf
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STM32-SPI-W25Q16
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SPI_InitStructure.SPI_CPHA= SPI_CPHA_2Edge; . H) v" d% r1 p0 s9 l5 n
这个是上升沿有效，那么怎么同时保证读和写两个操作都可行的呢？
9 ]+ i$ Z, A7 e* R! a& r, q
发新贴了 SPI接口和W25Q16 请大家一起学习分享 有什么问题请及时提出
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STM32库函数注释翻译，每个函数使用说明及使用示例7 m7 v6 [1 o, ^: V6 v6 ~
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STM32库函数翻译，每个函数说明及示例-RCC（时钟）篇（上）9 T6 d* l5 S) m' @
https://www.stmcu.org.cn/module/forum/thread-607608-1-2.html) H9 j6 j5 m! L/ {; v
1 U. x: ?0 x, x7 e/ a6 ]* ~' K* D
他用io模拟，你管得着！
没有反，是正确的