一.什么是SPI" `8 E' P/ J8 M4 w4 L* A5 b: J
SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写,SPI是一种高速、全双工、同步通信的通信总线,被广泛应用在ADC、LCD等与MCU的通信过程中,特点就是快。
; n/ _( z H" I. ~0 [' [, K$ M4 Z' X# Q* S& D- o- X
二.SPI协议9 n/ u! p/ a& [+ |4 r/ D
就像IIC、串口一样,SPI也有其通信协议,我们一般按照分层的思想来学习SPI的协议,主要分为物理层和协议层。
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. x" b* K ?4 y' f8 N9 A物理层
* \( _9 n( a( H* t; Q. s首先看一下SPI通信设备之间的常用连接方式,主机和从机之间通过三条总线和片选线组成:
/ E ] ^" K- D/ F5 U; E8 f* a# h1 S$ w
) Q. Y! \: L+ h" b( c/ D) Z0 [/ W' p8 x& T" P. K; x; }
NSS:片选设备线,每个从机都有自己的一条单独的总线与主机连接,此总线的作用就是为主机选择对应的从机进行传输数据,每个从机与主机之间的NSS总线互不相干。SPI中规定通信以NSS信号线拉低为开始,拉高为结束。0 {8 W3 X$ F* E% e3 E
SCK:时钟信号线,因为SPI是同步通信,所以需要一根时钟信号线来统一主机和从机之间的数据传输,只有在有效的时钟信号下才能正常传输数据,不同设备支持的最高传输频率可能不一样,在传输过程中传输频率受限于低速的一方。% J, C: u1 t4 K3 _4 P4 `0 s) X
MOSI:(Master Output, Slave Input),顾名思义,MOSI就是主机输出/从机输入,因为SPI是全双工的通信总线,即主机和从机可以同时收发数据,这样的话就需要俩条线同时分别负责:主->从和从->主这俩条传输线路。而MOSI就专门负责主机向从机传输数据。+ k/ W9 b9 l6 M/ }' j4 m
MISO:(Master Input,, Slave Output),与MOSI恰恰相反,MISO专门负责从机向主机传输数据。
; @# o. r8 v0 c- Q, Q: W, f6 q! M; m' i, W. S8 \# h
9 k' B: x/ I) X5 u
协议层 w% X- C+ ?* _$ ?6 f; G4 D
和IIC一样,SPI协议层规定了传输过程中的起始信号和停止信号、数据有效性、时钟同步、通讯模式,接下来依据通讯时序图来剖析协议层的内容。
; U: b' k- W a& p0 o
$ r& r" w: o$ \( h& ]4 K
& F) T) u1 \$ h# d* V8 {$ S1.通讯时序图* \& F0 U- `1 O; q5 @0 d4 L
如图所示是SPI的一种通信模式下的时序图:: x6 m) G R, k2 T$ G
& k* |/ a: y" p/ w+ p) Z) I
& I# j! K$ Y) Z* @所有的运作都是基于SCK时钟线的,SCK对于SPI的作用就像心脏对于人体的作用,SCK为低电平就代表心脏停止跳动。
|5 \- J# H& P7 i" R. h6 L+ d. J! ]2 Q8 z
5 L) b. R9 O# R- _; U( h$ I- o2.起始和停止信号
4 u2 @% i0 F4 y+ y) Y7 H- V前面物理层说过,SPI通讯的起始和停止由NSS信号线控制,当NSS为低电平时代表起始信号,当NSS为高电平时代表停止信号。时序图中1和6部分代表起始信号和停止信号。
0 G: X( K: h. J/ v4 F8 G! a% y! q' @+ [8 |, j9 A+ l* D, l
3.数据有效性
# X" y: w3 ~6 B& s/ A3 D5 Y4 ?: ?SPI中使用MOSI和MISO来进行全双工传输数据,SCK来同步数据传输,即MOSI和MISO同时工作,在时钟信号线SCK为有效时对MOSI、MISO数据线进行采样,采到的信息即为传输的信息。IIC中通讯中的数据是在SCL总线为高电平时对数据采样,SPI中数据的采样是在SCK的上升沿或下降沿时进行的。图示模式中3和5部分就是对数据进行采样的时刻,可以看出图示中数据是在SCK的下降沿进行采样的。MOSI和MISO的高低电平代表了1和0。
3 u9 J. P9 ^/ M0 Q
" _) Q/ S( D6 T C+ b$ a4.通讯模式
% _# k* s+ k1 M( d3 x' X7 o; JSPI有四种通讯模式,他们的主要依靠总线空闲时SCK的时钟状态和数据采样时刻来区别。这里就涉及到时钟极性CPOL和时钟相位CPHA的知识。
1 \% d$ ]% q9 G0 o; D时钟极性CPOL:CPOL是指NSS总线空闲时SCK的电平信号,如果SCK为高电平,CPOL=1;SCK为低电平,CPOL=0。下面的这种情况CPOL=0.
% q+ j$ K9 b* R' |/ ^
' m, @/ y5 D- q7 u5 g
+ S z- x+ |3 e5 ?
( |, ^! c8 G2 Y' O2 Y7 G9 k" S6 X时钟相位CPHA:CPHA是指数据的采样时刻,SCK的信号可以看作方波,CPHA=0时会在SCK的奇数边沿采样;CPHA=1时会在SCK的偶数边沿采样。
9 z7 V1 s g* q/ ^3 k如图:NSS空闲时SCK为低电平,而且在SCk的下降沿(也就是第二个边沿)采样,所以这种通讯模式下CPOL=0,CPHA=1.
, w- r% M! e! I; o- q' u
7 u% Q0 r' t; ]1 g( d( e6 o K; A
# S# X# k5 W& f, L/ |
) G d) A" ?& k1 K; G四种通讯模式:所以,根据CPOL和CPHA的搭配可以得出四种不同的通讯模式,如下:
; p9 }- T; V. k* Y/ {
8 f, c0 P6 K& \ h$ `, f
/ D1 J2 j; N0 d, l$ }1 M
7 C2 y$ y& C( p* \9 w. H
) C5 ]* B1 W; G# \( B" A) y$ F
三.STM32中的SPI
4 A: }$ V) [- F0 F- U简介- h5 ^) S: @- f+ }
STM32中集成了专门用于SPI通讯的外设。支持最高的 SCK 时钟频率为 fpclk/2
# w) r& k3 |* `, _- Y% ^4 N% l& o(STM32F103 型号的芯片默认 fpclk1为 72MHz, fpclk2为 36MHz),完全支持 SPI 协议的 4 种模式,数据帧长度可设置为 8 位或 16 位,可设置数据 MSB 先行或 LSB 先行。它还支持双线全双工、双线单向以及单线模式。其中双线单向模式可以同时使用 MOSI 及 MISO 数据线向一个方向传输数据,可以加快一倍的传输速度。而单线模式则可以减少硬件接线,当然这样速率会受到影响。
. g r( E7 a- c: T* u5 n9 p. H3 i+ X7 p: G* }& u. R
2 E4 k$ \6 v# }8 q' V4 x# s; j" I. P
功能框图% a$ Z* M& v" X/ z9 g. ~7 b
& |- o% U( W8 k) R* j6 u1 v
2 W2 V/ K* s, J# R. d* T/ Y1 N: E7 ?" k$ x
STM32中SPI外设的功能框图可以大体分为四部分,对应的1、2、3、4分别是:通讯引脚、时钟控制逻辑、数据控制逻辑、整体控制逻辑,下面进行一一分析。5 [, ?$ H- G( E% g# S. Z- c) K
) d) z6 q! x/ Y) D# T U8 w7 w1.通讯引脚
1 u7 L0 K% j8 i7 o8 s( wSTM32中有多个SPI外设,这些SPI的MOSI、MISO、SCK、NSS都有对应的引脚,在使用相应的SPI时必须配置这些对应的引脚,STM32中的三个SPI外设的引脚分布情况如下:
) A3 b7 A1 j: }9 ]7 l
; @" |: k/ @5 w9 r8 t
$ n2 _! R0 u9 G; F
S' C6 E' i) u7 M7 M根据他们的引脚分布知道SPI1是挂载在APB2总线上的,SPI2和SPI3挂载在APB1总线上,这挂载在不同的总线上的主要区别就是,APB1和APB2总线的时钟频率不同,导致三个SPI的通讯速率收到总线时钟频率的影响。而且SPI3的引脚的默认功能是下载,如果要使用SPI3,必须禁用这几个口的下载功能。
Q& P0 [4 O" U& [% x9 x3 e7 e* p* j: W& z
, ~" U: l1 [0 ?: E# T! X3 L$ C
2.时钟控制逻辑' ?$ T1 G" q# G
这一块的内容主要是配置SCK的时钟频率和SPI的通讯模式(CPOL和CPHA)。
* f2 @- T$ b# N. y0 T+ C: q时钟频率的配置:. @$ j( e5 f1 r+ Q3 Z* ^9 Z
波特率发生器通过控制“控制寄存器CR1”中的BR[2:0]三个位来配置fpclk的分频因子,对fpclk分频后的频率就是SCK的时钟频率,具体配置如下图所示:
. _) Z% C1 z9 b r! J% {$ r, D; E
# K2 v" v! J' O, E7 T/ `3 e: L0 ~& c1 l& u0 G
: r. L3 E* l) k* y% o+ t) p$ k
: r! Y3 b- }) D$ U& A(PS:fpclk为对应SPI挂载总线的时钟频率)
8 L( ^# J# z$ Z# \2 c ^& d通讯模式的配置:5 O7 g# c5 k; m4 N
通过配置“控制寄存器CR”中的CPOL位和CPHA位将通讯模式配置为上文所说的四种模式之一。
6 v1 ^) ?3 {) H: \3 l* y. Q2 p7 a8 B }2 C: ?
3.数据控制逻辑/ u- t) }5 d2 b' S$ o: G' K9 m
这部分主要控制数据的接收和发送以及数据帧格式和MSB/LSB先行,和串口通讯类似,SPI的收发数据也是通过缓冲区和移位寄存器来实现的。MOSI和MISO都与移位寄存器相连以便传输数据,下面具体说明一下主机发送数据和接收数据的流程。当发送完一帧数据的时候,“状态寄存器 SR”中的“TXE 标志位”会被置 1,表7 V! ]5 J) B8 I1 m2 U
示传输完一帧,发送缓冲区已空;类似地,当接收完一帧数据的时候,“ RXNE
) W9 `6 p6 }8 |. M" D( S标志位”会被置 1,表示传输完一帧,接收缓冲区非空;
$ D* g, F% ]& ^/ a* t6 Y发送数据:: e% t* `2 m1 ?% _* z
地址和数据总线会在相应的地址上取到要发送的数据,将数据放入发送缓冲区,当向外发送数据时,移位寄存器会以发送缓冲区为数据源,一位一位的将数据发送出去。1 }, P+ ^5 H8 Q3 C0 q. G
接收数据:# q$ M3 _0 n n4 @6 U3 O$ T9 y
接收数据时,移位寄存器把数据线采样到的数据一位一位的传到接收缓冲区,再由总线读取接收缓冲区中的数据。
+ U+ d6 H& y! n% w数据帧格式:
6 l$ o! l$ Y0 ^2 `% \# `7 p通过配置“控制寄存器CR1”的“DFF为”可以控制数据帧格式为8位还是16位,即一次接收或发送数据的大小。
. }$ K" x1 f+ P" F3 K5 k# f先行位:. a- S) d; I4 r% }" H
通过配置“控制寄存器CR1”的“LSBFIRST 位”可选择 MSB(最高有效位) 先行还是 LSB(最低有效位) 先行。 F' n, L( K k1 t( p9 I9 E
# x( y4 K6 l0 y% r+ b
4.整体逻辑控制
- o% P% {6 q% l' @1 W: }" y在外设工作时,控制逻辑会根据外设的工作状态修改“状态寄存器(SR)”,我们只要读取状态寄存器相关的寄存器位,就可以了解 SPI 的工作状态了。除此之外,控制逻辑还根据要求,负责控制产生 SPI 中断信号、DMA 请求及控制NSS 信号线,不过NSS信号线我们时一般是连接GPIO口,通过软件来控制电平输出,从而产生起始信号和停止信号。
" x9 Z" S. g; B' V: \8 y; |' `0 U6 h z
初始化结构体3 F4 v. O7 u/ s) }! c5 e- C
库函数编程中几乎每一个外设的灵魂部分就是其初始化结构体了,初始化结构体中包含了外设运作的状态、工作模式、对象等重要信息,配置好初始化结构体后,通过初始化函数将初始化结构体中的信息写入相应的寄存器中。SPI外设的初始化结构体如下:' r# R: P! q+ o* `1 E. i9 ^
- typedef struct
3 i& {+ T) S8 v+ g - {
, i+ `, q$ @) y4 r/ D& ^& Z5 l - uint16_t SPI_Direction; /*设置 SPI 的单双向模式 */
; s' M; C6 ~4 m, J% c - uint16_t SPI_Mode; /*设置 SPI 的主/从机端模式 */
2 M8 m f- Q. e# }7 f. ^ - uint16_t SPI_DataSize; /*设置 SPI 的数据帧长度,可选 8/16 位 */
# B. @# @6 `& e% h ~ - uint16_t SPI_CPOL; /*设置时钟极性 CPOL,可选高/低电平*/
5 n- G* P7 U5 b0 F" F - uint16_t SPI_CPHA; /*设置时钟相位,可选奇/偶数边沿采样 */# ^+ F% \5 N. L& v |- h: W
- uint16_t SPI_NSS; /*设置 NSS 引脚由 SPI 硬件控制还是软件控制*/
- H* |' W) W/ v1 Y% H; M' g1 ^ - uint16_t SPI_BaudRatePrescaler; /*设置时钟分频因子, fpclk/分频数=fSCK */: L8 H1 [7 h* o, P, k. X: {; d
- uint16_t SPI_FirstBit; /*设置 MSB/LSB 先行 */7 l: W! {6 h X+ G, R' ^
- uint16_t SPI_CRCPolynomial; /*设置 CRC 校验的表达式 */
# `+ @+ I5 C" q) [ - } SPI_InitTypeDef;2 d Z5 J; s2 F5 A7 A2 ]
复制代码 & e, O8 H; v9 D4 H# B) V
这些结构体成员说明如下,其中括号内的文字是对应参数在 STM32 标准库中定义的宏:
- y" R* Q- {" k8 V(1) SPI_Direction
: Z: ]9 z1 x+ z3 k/ U' G4 V7 y- P+ J本成员设置 SPI 的通讯方向,可设置为双线全双工(SPI_Direction_2Lines_FullDuplex),双线只接(SPI_Direction_2Lines_RxOnly),单线只接收(SPI_Direction_1Line_Rx)、单线只发送模(SPI_Direction_1Line_Tx)。
) d0 H" c* P" Y4 W8 {(2) SPI_Mode
1 e' x8 V7 e, w! x) b. t本成员设置 SPI 工作在主机模式(SPI_Mode_Master)或从机模式(SPI_Mode_Slave ),这两个模式的最大区别为 SPI 的 SCK 信号线的时序, SCK 的时序是由通讯中的主机产生的。若被配置为从机模式, STM32 的 SPI 外设将接受外来的 SCK 信号。
$ R& t6 B, S5 }9 Y* Y: O(3) SPI_DataSize1 v, E9 o, C* P) ?
本成员可以选择 SPI 通讯的数据帧大小是为 8 位(SPI_DataSize_8b)还是 16 位
! c3 T/ Q, h6 f7 s(SPI_DataSize_16b)。0 }! }! }6 w& O3 r" N, d, k
(4) SPI_CPOL 和 SPI_CPHA
0 Z% a. I4 z! J- @这两个成员配置 SPI 的时钟极性 CPOL 和时钟相位 CPHA,这两个配置影响到 SPI 的通讯模式,时钟极性 CPOL 成员,可设置为高电平(SPI_CPOL_High)或低电平(SPI_CPOL_Low )。时钟相位 CPHA 则可以设置为 SPI_CPHA_1Edge(在 SCK 的奇数边沿采集数据) 或SPI_CPHA_2Edge (在 SCK 的偶数边沿采集数据) 。
# J: R( g' n' A4 Y* m" o) M4 k5 F(5) SPI_NSS' L( c+ M0 c7 Q2 o$ { l7 k; X [
本成员配置 NSS 引脚的使用模式,可以选择为硬件模式(SPI_NSS_Hard )与软件模式(SPI_NSS_Soft ),在硬件模式中的 SPI 片选信号由 SPI 硬件自动产生,而软件模式则需要我们亲自把相应的 GPIO 端口拉高或置低产生非片选和片选信号。实际中软件模式应用比较多。/ f4 u, {2 x; B
(6) SPI_BaudRatePrescaler2 U% l, S% b6 b- L- m: [$ ~0 z V
本成员设置波特率分频因子,分频后的时钟即为 SPI 的 SCK 信号线的时钟频率。这个成员参数可设置为 fpclk 的 2、 4、 6、 8、 16、 32、 64、 128、 256 分频。
& `; B2 K( w" X' ^) ?$ G(7) SPI_FirstBit; H3 l+ Q- n8 S* ~
所有串行的通讯协议都会有 MSB 先行(高位数据在前)还是 LSB 先行(低位数据在前)的问题,而 STM32 的 SPI 模块可以通过这个结构体成员,对这个特性编程控制。
) W: U* ~+ T# S4 q' T(8) SPI_CRCPolynomial
' |% F* C+ ^( b. q4 D0 F" i这是 SPI 的 CRC 校验中的多项式,若我们使用 CRC 校验时,就使用这个成员的参数(多项式),来计算 CRC 的值。# ?: _8 }% C( f5 E2 L' l+ \/ p" D
+ C, Q2 Y4 W2 a! z# |4 v a# t+ V G
8 Q; }) C! v& b) Q# z初始配置函数2 [3 _- v1 n( J- l ?3 D5 ~6 A
- void SPI_Config(void)3 b5 T8 B/ d& x N5 i) r% {. z
- {
; U. D( w' r* ` - /* 初始化SPI和相对应的GPIO口 */
4 Q: h. b1 g% j# Z6 |8 W% r - SPI_InitTypeDef SPI_InitStruct;. \2 q# m. L8 p* L, A
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
9 z/ n* ]; _6 U - /* 打开SPI1和GPIOA的时钟 */4 z4 t) j, d& a- o
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);& T( I4 }; t0 K6 Q
- /* 将NSS配置为普通推挽模式 SCK、MISO、MOSI配置为复用推挽模式 */
* q2 i/ d* _8 ` - GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = SPI_SCK_GPIO_MODE;( D& O6 N6 X' \; v
- GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SPI_SCK_GPIO_PIN;% K- i- y g7 _
- GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = SPI_SCK_GPIO_SPEED;
3 S$ h+ u/ w7 O) e5 o- g. F/ P" J - GPIO_Init(SPI_SCK_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
, w7 j5 {5 I; S$ u- B w1 ^5 @ -
, L$ _3 z. _+ ^7 ~* \/ R - GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = SPI_MOSI_GPIO_MODE;. r3 H# @# ?$ h T7 d* j# [
- GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SPI_MOSI_GPIO_PIN;% ]5 x; I1 p/ z; y+ E7 z
- GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = SPI_MOSI_GPIO_SPEED;5 T1 ~) j" Y* B5 ~
- GPIO_Init(SPI_MOSI_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);8 U8 T/ ?/ r( X- u/ z: |
- 8 f( b2 v# V7 L1 V) b
- GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = SPI_MISO_GPIO_MODE;
3 B+ E/ K6 V1 Q - GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SPI_MISO_GPIO_PIN;
4 O3 T7 r8 H9 i - GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = SPI_MISO_GPIO_SPEED;
: ~' \- Z) \' e - GPIO_Init(SPI_MISO_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);. `3 E' r) |+ X8 M
- 3 j4 W1 H9 ]: D( m9 @7 I8 m) k7 q
- GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = SPI_NSS_GPIO_MODE;
' Q* R! G8 z, [ - GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SPI_NSS_GPIO_PIN;
: l+ V# [2 L8 l* ]# Y - GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = SPI_NSS_GPIO_SPEED;
8 W" z8 _5 g6 }/ r, t ^% t - GPIO_Init(SPI_NSS_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
, K) \& X' ?2 q -
0 m% {, H2 i: R' E1 i! _) a; V/ m) v - /* 配置SPI为四分频、SCK空闲高电平、偶数边沿采样、8位数据帧、MSB先行、软件NSS、双线全双工模式,SPI外设为主机端 */
" f" Z4 j! ?. p" v - SPI_InitStruct.SPI_BaudRatePrescaler = SPIx_BaudRatePrescaler;
2 @5 F3 @, S" t, ~% b - SPI_InitStruct.SPI_CPHA = SPIx_CPHA;2 g0 S/ M7 d. J
- SPI_InitStruct.SPI_CPOL = SPIx_CPOL;8 ]6 W& V% X+ }
- SPI_InitStruct.SPI_CRCPolynomial = SPIx_CRCPolynomial;: R. t6 n! [1 h2 e
- SPI_InitStruct.SPI_DataSize = SPIx_DataSize;
9 e' d% _4 f$ e+ b( E! D - SPI_InitStruct.SPI_Direction = SPIx_Direction;
, u, [" ?! @% x- u7 T/ I; ? - SPI_InitStruct.SPI_FirstBit = SPIx_FirstBit;3 \$ S0 ?4 ^; P: n7 W8 h
- SPI_InitStruct.SPI_Mode = SPIx_Mode;
/ G$ R# L: C7 l - SPI_InitStruct.SPI_NSS = SPIx_NSS;, f3 P, ~5 g d* b# K4 P' E
- # Q9 d7 l6 s& y. v/ Q, T
- /* 将SPI外设配置信息写入寄存器,并且使能SPI外设 */
* F. `9 @& m/ b5 `" W0 Q - SPI_Init(SPIx, &SPI_InitStruct);
9 m( j+ |4 `- A2 K1 z - SPI_Cmd(SPIx, ENABLE);; I1 g; ?/ C( |* {. t) s
- /* 拉高NSS */
; i# d5 b# q! l5 y - SPI_NSS_Stop();+ f* ?+ z( C# u' @ c
- }6 L, R3 W$ i" H4 v, `- n t
- % ? I* E+ e8 t3 m8 o3 x
- }; o9 g: a( g5 t
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, E4 p- ] u8 ?9 O6 B4 f这段代码中,把 STM32 的== SPI 外设配置为主机端,双线全双工模式,数据帧长度为 8位,使用 SPI 模式 3(CPOL=1, CPHA=1), NSS 引脚由软件控制以及 MSB 先行模式。 代码中把 SPI 的时钟频率配置成了 4 分频==。 最后一个成员为 CRC 计算式,由于我们不需要 CRC 校验,并没有使能 SPI 的 CRC 功能,这时 CRC 计算式的成员值是无效的。赋值结束后调用库函数 SPI_Init 把这些配置写入寄存器,并调用 SPI_Cmd 数使能外设。
, Y5 s& N: x$ v
/ o' ^* p/ _: O$ b
. v- Y, t& D; P& S; @0 G发送、接收一个字节- S e" Z h6 c
- /* 发送一个帧数据,同时接收一个帧数据 */" Q0 H) V D4 A( y5 R$ t- ?9 N4 j3 |
- uint8_t SPI_SendData( uint8_t data)5 }2 `+ A u3 X, t1 u1 E; h# j1 Z
- {
t y% Z8 M! X) b, b - uint16_t timeout=0x2710; //10,000
5 k7 S/ u" B2 \6 ]) F - while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPIx, SPI_I2S_FLAG_TXE)==RESET) //寄存器的状态读取可以随时就行,这个不受SPI是否在传输数据的影响
( ^8 w5 ~; r% s" `3 Q - if((timeout--)==0) return printf("发送等待失败!\n");
9 D- x5 g: j9 u; C' |% q/ F/ F
8 e6 Q/ s+ ~: y7 O% w* m7 C# l1 u/ i- SPI_I2S_SendData(SPIx, data);
. ^% I* j* Q$ L2 f - timeout=0x2710; //10,000次循环无果后为失败. w# m1 B% x8 O" {
- while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPIx, SPI_I2S_FLAG_RXNE)==RESET)) v9 s, Y# }: I- a! v- G
- if((timeout--)==0) return printf("接收等待失败!\n");
! P0 J. V; ^2 l* S' S - ( w5 F4 Q" W/ Z, q
- return SPI_I2S_ReceiveData(SPIx);2 }. s) B4 l, Z c6 H2 e
- }
! d, w7 X+ l- W0 d# z0 G
4 c. G/ f3 v0 u, G5 S" D2 j) B- ! f8 x6 `3 x( Q" x+ l: j
- /* 读取一个帧数据 */
! z: Z2 Q q4 ~- Z" S - uint16_t SPI_ReadData(void)
. s# n0 C2 }8 j2 o+ j - {
8 k1 r$ Z. R. r3 O5 X - return SPI_SendData( 1);//此时发送的值可以为任意值# v5 z1 V! Y8 j" @2 @9 q* k y5 E
- } G9 v0 o! y4 |" m
# @8 K) G! F* P# E( I& L
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/ Q8 p; j5 Z" T5 q% t2 B& p发送数据前要等待发送缓冲区为空,靠TXE标志判断,所以开始的while循环是等待发送缓冲区为空,同时,等待接收缓冲区是否有数据,靠RXNE标志来判断,把接收缓冲区的数据作为返回值返回。由于发送和接收是同时进行的,而且要接收一个数据时必须在有效的SCK下,而只有发送数据才能产生有效的SCK,所以接收数据的函数时在发送数据的函数的基础上,将发送的数据设置为Dummy_Byte假数据来骗取有效的SCK。0 G% @$ s( H- C2 i- k9 }2 I* v- u
/ M, d9 G% ?7 ?
( R& @: R. T& }+ k& i: c
头文件: Q$ f: r X/ ?" I: F7 X
- #ifndef __SPI_H
7 P: M! a3 k+ b - #define __SPI_H0 @% O1 h5 {' X4 {: q+ Y9 F N
( n% I% i) m9 P- l- #include "stm32f10x.h"- ]6 d* @* _0 L4 E
% T$ Z3 T5 D) j6 i, Z! ?- #define SPIx SPI1
9 j' ?* }+ K9 `4 ^6 `! e8 V - #define SPI_Clock RCC_APB2Periph_SPI1
% c# e0 k( Y1 j; h0 V- O w - #define SPI_GPIO_Clock RCC_APB2Periph_GPIOA
2 u3 n9 A2 d$ e) M& ?! P- f0 A5 }8 a - " k6 L$ [1 W/ P
- & j7 [: i2 @/ _) I5 V
- /* SCK/MOSI/MISO都配置为复用推挽输出,NSS由软件控制配置为普通的推挽输出 */
. R! u1 N$ C: I; P) N* b - #define SPI_SCK_GPIO_PORT GPIOA
( |4 i f- N7 }& v# R% {& Q# \: R) @ - #define SPI_SCK_GPIO_MODE GPIO_Mode_AF_PP$ Q( M# A# ?- w2 x( a3 o
- #define SPI_SCK_GPIO_SPEED GPIO_Speed_50MHz
% C( H, [3 ?6 r; e- C& W+ z - #define SPI_SCK_GPIO_PIN GPIO_Pin_5! `, V v' [! _$ ^; g" P
- ( c' j& Z0 w3 O9 k4 b
- #define SPI_MOSI_GPIO_PORT GPIOA8 N, |' U. A$ ?9 P
- #define SPI_MOSI_GPIO_MODE GPIO_Mode_AF_PP
- u% v/ C+ g) ?/ ? - #define SPI_MOSI_GPIO_SPEED GPIO_Speed_50MHz
. y( l6 T: h7 g9 J, @ - #define SPI_MOSI_GPIO_PIN GPIO_Pin_7
0 p, i3 ]$ O1 n6 ?9 x! l
. a1 L/ e! S M% Q7 q- #define SPI_MISO_GPIO_PORT GPIOA/ U6 R6 }' D7 I$ A
- #define SPI_MISO_GPIO_MODE GPIO_Mode_AF_PP
4 f" q- G0 }. @* d5 Q9 C! r- r# x( T9 V - #define SPI_MISO_GPIO_SPEED GPIO_Speed_50MHz
# Y- i" F' A+ I - #define SPI_MISO_GPIO_PIN GPIO_Pin_6
$ `9 P; z" F6 } - }. \! R( b# @$ K. X7 d- t0 W
- #define SPI_NSS_GPIO_PORT GPIOA
( R( R6 Q+ f& l g" } - #define SPI_NSS_GPIO_MODE GPIO_Mode_Out_PP
q% o \* y4 [" V: k5 \ - #define SPI_NSS_GPIO_SPEED GPIO_Speed_50MHz
! U9 J* B2 [8 K4 h3 G, P: _4 x - #define SPI_NSS_GPIO_PIN GPIO_Pin_4 //因为串行FLASH的CS引脚是PA4,SPI的NSS要和串行的一致
7 |2 N& E$ x" T6 g& H9 ]
' O! A. {( J# T- /* 配置SPI信息 */* V1 f, m" Y2 ]1 d A/ B
- #define SPIx_BaudRatePrescaler SPI_BaudRatePrescaler_4//四分频,SPI1挂载在APB2上,四分频后波特率为18MHz
$ V$ T+ z9 M# c& p" p2 l - #define SPIx_CPHA SPI_CPHA_2Edge//偶数边沿采样2 T1 ]+ C V! n0 N4 `9 I
- #define SPIx_CPOL SPI_CPOL_High//空闲时SCK高电平
1 D7 \# A. G1 Z9 l/ [ - #define SPIx_CRCPolynomial 7//不使用CRC功能,所以无所谓3 l* N% i, {: p- E, @/ c: K# |/ @1 {2 r
- #define SPIx_DataSize SPI_DataSize_8b//数据帧格式为8位& I) P* j2 }3 ~% @. a
- #define SPIx_Direction SPI_Direction_2Lines_FullDuplex2 w* j/ M9 U+ |, r8 o# C5 q& U* d
- #define SPIx_FirstBit SPI_FirstBit_MSB//高位先行
) m9 _+ I6 N1 ]4 K# L - #define SPIx_Mode SPI_Mode_Master//主机模式
, f3 k' F% u! l- j! @6 J - #define SPIx_NSS SPI_NSS_Soft//软件模拟
4 T a+ T, L1 p
& K8 a- N8 [4 W; `% ] F. `- /***************************************************************************************/
7 }7 u) A" f: J: U) _: }8 N3 a - #define SPI_NSS_Begin() GPIO_ResetBits(SPI_NSS_GPIO_PORT, SPI_NSS_GPIO_PIN)
; ~" ~" s: [( F/ c4 y- W - #define SPI_NSS_Stop() GPIO_SetBits(SPI_NSS_GPIO_PORT, SPI_NSS_GPIO_PIN)1 F/ g; f" a# R% Q+ l; U
- #endif /*__SPI_H*/) l9 w3 S" m4 c1 T. d
- + j e- {6 Q5 b" E9 q# M# u
) L9 \ w) F6 O" p" O# I( U w1 ~
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, ~' e- I( M% m* i1 S版权声明:Aspirant-GQ
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