【STM8-SO8】05-SPI的使用

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slotg 发布时间：2019-2-15 12:52

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STM8S001J3 由于 VCAP 的需要因此少了一支 I/O 引脚，跟另外 2 颗 8 引脚的 STM8 比较起来少了 PB7，而这一支引脚的复用功能是 SPI 的 MISO，因此对于 STM8S001J3 来说 SPI 是没有 MISO 引脚的。

SPI 的 CPOL 与 CPHA 设定决定了四种时序关系：

CPOL       CLOCK POLARITY  时钟极性
      0    SCK空闲状态保持低电位
      1    SCK空闲状态保持高电位
CPHA       CLOCK PHASE    时钟相位
      0    SCK时钟的第一个边缘进行数据采集
      1    SCK时钟的第二个边缘进行数据采集

一般比较常用的似乎是 CPOL = 0 , CPHPA = 0，比如说外接 74HC595 这类的 8 位串行入并行出的移位寄存器就需要做这样的设定，也就是在时钟上升缘时将数据移入寄存器内。

由于后面我打算连接 MAX7219 显示模块，因此先实现一个 SPI 的测试程序来熟悉一下功能，我使用逻辑分析仪采集数据的输出，程序中让 STM8S001J3 由 SPI 引脚输出 0x01、0x02、0x04、0x08、0x10、0x20、0x40、0x80 数据，NSS 引脚由程序控制输出。测试程序中有一个需要注意的地方，由于 MOSI 这支引脚也在 pin8 与烧录使用的 SWIM 同一支脚，因此程序的一开始需要先加上一个 5 秒的延时代码。

SPI 初始化：

SPI_Init(SPI_FIRSTBIT_MSB, // 高位在前
SPI_BAUDRATEPRESCALER_2, // 传输速率为主时钟 1/2
SPI_MODE_MASTER, // 主机模式
SPI_CLOCKPOLARITY_LOW,　　　// CPOL = 0
SPI_CLOCKPHASE_1EDGE, // CPHA = 0
SPI_DATADIRECTION_2LINES_FULLDUPLEX, // 全双工模式
SPI_NSS_SOFT, // 软件管理 NSS
0x07); // CRC 校验

复制代码

逻辑分析仪数据采集：

在先前的实验没有留意 STM8S001J3 上电后的系统时钟缺省设定是多少？直觉上一直认为应该是内部 HSI 的 16MHz，而程序中 SPI 的传输速率设定在主时钟的 1/2，因此 SCK 频率应该是 8MHz，但是在逻辑分析仪采集的 SCK 频率却是 1MHz！

查询规格书看到了这样的说明：

原来芯片复位 (RESET) 之后的可编程分频器设定在 8，因此主时钟频率就是 2MHz，所以我所采集到的 SCK 频率就是 1MHz 没错。为了得到比较快速的传输速率，我在 main 回圈的开头增加了对时钟设定的函数，将时钟设定在最高的 16MHz。

CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);

运行结果也得到了预期的 8MHz：

一个错误的教训！我一开始是将 CLK_HSIPrescalerConfig() 函数放在延时 5 秒代码之前，然而编程烧录过一次之后的再次编程就失败了！难道这颗芯片变砖了？延时 5 秒的代码是官方提供的，这应该是在主频为 2MHz 的条件下计算的，然而目前在延时 5 秒前我就将主频设定在 16MHz，那是否延时的时间就只剩不到 1 秒呢？原本板子在上电后可以有足够的时间按下 IAR 上的编程动作，现在延时时间减少了，我假如按钮编程的动作快一点的话是否可以就救回这一颗芯片，让芯片可以重新再烧录呢？

在试了很多次之后我放弃了，还好我在 ST 天猫也买了芯片，只好换上芯片后继续后续的实验。

main 回圈：

void main(void)
{
uint8_t Dta[8] = {0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80};
uint8_t idx = 0;
/* -------------STM8S001 startup-------------- */
/* delay for SWIM connection: ~5seconds */
STARTUP_SWIM_DELAY_5S;
/* configure unbonded pins */
CONFIG_UNUSED_PINS_STM8S001;
GPIO_Init(GPIOA, GPIO_PIN_3, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST); // NSS
GPIO_WriteHigh(GPIOA, GPIO_PIN_3);
/* ------------------------------------------- */
/*High speed internal clock prescaler: 1*/
CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);
/* SPI configuration */
SPI_DeInit();
/* Initialize SPI in Slave mode */
SPI_Init(SPI_FIRSTBIT_MSB, SPI_BAUDRATEPRESCALER_2, SPI_MODE_MASTER, SPI_CLOCKPOLARITY_LOW,
SPI_CLOCKPHASE_1EDGE, SPI_DATADIRECTION_2LINES_FULLDUPLEX, SPI_NSS_SOFT,0x07);
/* Enable the SPI*/
SPI_Cmd(ENABLE);
while (1)
{
while(SPI_GetFlagStatus(SPI_FLAG_TXE) == RESET);
GPIO_WriteLow(GPIOA, GPIO_PIN_3); // NSS = 0
SPI_SendData(Dta[idx++]);
if(idx == 8) idx = 0;
GPIO_WriteHigh(GPIOA, GPIO_PIN_3); // NSS = 1
}
}