
STM32CubeMX-HAL库的SPI接口使用 本文主要介绍STM32的SPI接口、cubeMX软件配置SPI接口和分析SPI相关代码。 STM32之SPI简介: SPI协议【Serial Peripheral Interface】 串行外围设备接口,是一种高速全双工的通信总线。主要用在MCU与FLASH\ADC\LCD等模块之间的通信。 SPI信号线 SPI 共包含 4 条总线。 SS(Slave Select):片选信号线,当有多个SPI 设备与 MCU 相连时,每个设备的这个片选信号线是与 MCU 单独的引脚相连的,而其他的 SCK、MOSI、MISO 线则为多个设备并联到相同的 SPI 总线上,低电平有效。 SCK (Serial Clock):时钟信号线,由主通信设备产生,不同的设备支持的时钟频率不一样,如 STM32 的 SPI 时钟频率最大为 f PCLK /2。 MOSI (Master Output Slave Input):主设备输出 / 从设备输入引脚。主机的数据从这条信号线输出,从机由这条信号线读入数据,即这条线上数据的方向为主机到从机。 MISO(Master Input Slave Output):主设备输入 / 从设备输出引脚。主机从这条信号线读入数据,从机的数据则由这条信号线输出,即在这条线上数据的方向为从机到主机。 其中SCK,MOSI,MISO是接在一起的,NSS分别接到不同的IO管脚控制。主器件要和从器件通信就先拉低对应从器件的NSS管脚使能。默认状态IO1,IO2,IO3全为高电平,当主器件和从器件1通信时,拉低IO1管脚使能从器件1。而从器件2,3不使能,不作响应。下图是主器件与多个从器件通信图。 ![]() 单次传输可选择为 8 或 16 位。波特率预分频系数(最大为 fPCLK/2) 。时钟极性(CPOL)和相位(CPHA)可编程设置。数据顺序的传输顺序可进行编程选择,MSB 在前或 LSB 在前。 注:MSB(Most Significant Bit)是“最高有效位”,LSB(Least Significant Bit)是“最低有效位”。 可触发中断的专用发送和接收标志。可以使用 DMA 进行数据传输操作。下图是STM32的SPI框架图。 ![]() 控制寄存器 CR1掌管着主控制电路,STM32的 SPI模块的协议设置(时钟极性、相位等)就是由它来制定的。而控制寄存器 CR2则用于设置各种中断使能。 最后为 NSS引脚,这个引脚扮演着 SPI协议中的SS片选信号线的角色,如果我们把 NSS引脚配置为硬件自动控制,SPI模块能够自动判别它能否成为 SPI的主机,或自动进入 SPI从机模式。但实际上我们用得更多的是由软件控制某些 GPIO引脚单独作为SS信号,这个 GPIO引脚可以随便选择。 SPI时钟时序 根据时钟极性(CPOL)及相位(CPHA)不同,SPI有四种工作模式。 时钟极性(CPOL)定义了时钟空闲状态电平: CPOL=0为时钟空闲时为低电平 CPOL=1为时钟空闲时为高电平 时钟相位(CPHA)定义数据的采集时间。 CPHA=0:在时钟的第一个跳变沿(上升沿或下降沿)进行数据采样。 CPHA=1:在时钟的第二个跳变沿(上升沿或下降沿)进行数据采样。 ![]() 下面继续介绍cubeMX软件配置STM32L152的SPI接口方法。 (1)打开软件,选择对应芯片后,配置好时钟源; (2)勾选SPI1为全双工,硬件NSS关闭,如下图: ![]() (3)勾选好后,PA5、PA6、PA7如下图,在配置PA4为普通io口,gpio_output ![]() (4)SPI1的参数配置选择默认,如下图所示 ![]() (5)生成代码,保存即可。 HAL库的SPI函数分析: 下面具体分析下生成的SPI函数和函数调用。 SPI_HandleTypeDef hspi1; //SPI结构体类定义,下面看其结构体内部的声明。 ![]() ![]() 下面分析SPI的初始化函数:
利用SPI接口发送和接收数据主要调用以下两个函数:
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