2019年07月30日 | STM32 SPI配置

用stm32的库进行深入

SPI接口主要应用在EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。

四根线

MISO 主设备数据输入，从设备数据输出。

MOSI 主设备数据输出，从设备数据输入。

SCLK时钟信号，由主设备产生。

CS从设备片选信号，由主设备控制。

外设的写操作和读操作是同步完成的。如果只进行写操作，主机只需忽略接收到的字节

时钟极性CPOL对传输协议没有重大的影响，代表串行同步时钟的空闲状态下的电平。

时钟相位（CPHA）能够配置用于选择两种不同的传输协议之一进行数据传输。如果CPHA=0，在串行同步时钟的第一个跳变沿（上升或下降）数据被采样；如果CPHA=1，在串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样。

SPI主模块和与之通信的外设备时钟相位极性应该一致。

使用STM32的SPI读取SPIFLASH芯片(W25Q64)，

第一步  配置SPI引脚 使能引脚及SPI时钟

第二步 配置SPI---工作模式+数据格式+时钟频率、极性

 设置为主机模式

 数据格式-8位

 SCK时钟极性及采样方式

 SPI时钟频率

 数据格式-MSB在前还是LSB在前

typedef struct

{

uint16_t SPI_Direction;

uint16_t SPI_Mode; 

uint16_t SPI_DataSize; 

uint16_t SPI_CPOL; 

uint16_t SPI_CPHA; 

uint16_t SPI_NSS;   

uint16_t SPI_BaudRatePrescaler;  

uint16_t SPI_FirstBit;    

uint16_t SPI_CRCPolynomial; 

}SPI_InitTypeDef;

SPI_Direction;通信方式（全双工，半双工，串行发串行收）

 SPI_Mode：主还是从  ，模式选择，SPI_Mode_Master or SPI_Mode_Slave

SPI_DataSize：数据帧长度选择，8位或16位

SPI_CPOL：时钟极性，（空闲态的电平）

SPI_CPHA：时钟相位，串行时钟第一个跳变沿采样数据，或第二个跳变沿~~SPI_CPHA_2Edge

SPI_NSS：NSS信号由硬件控制还是软件控制，这里SPI_NSS_Soft

SPI_BaudRatePrescaler：设置SPI波特率预分频值，也就是决定SPI的时钟的参数，从不分频道256分频8个可选值，初始化的时候我们选择256分频值SPI_BaudRatePrescaler_256, 传输速度为36M/256=140.625KHz。

SPI_FirstBit：数据传输顺序，MSB在前或LSB在前

SPI_CRCPolynomial：是用来设置CRC校验多项式，提高通信可靠性，大于1即可。

9个参数。

定义这个结构，

SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;

每个参数都选合适了

调用SPI_Init(SPI2,&SPI_InitStructure);

根据指定的参数初始化外设SPIx寄存器，

初始化完了，还有个开关，现在我们来使能这个SPI2口通信，

SPI_Cmd(SPI2,ENABLE);

使能这个外设

现在可以用了，发数据吧，

void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data)；

uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef* SPIx)；

发数据，接收数据，传输传输，我们经常要判断这个数据是否传输完成了，是不是，发送区是否为空等等，

SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE)；

引脚介绍

SPI 包含 4 条总线，SPI 总线包含 4 条总线，分别为

——SS 、SCK、MOSI、MISO。它们的作用介绍如下 ：

1）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，见图 15- 1。当 SS 信号线为低电平时，片选有效，开始SPI 通信。

2）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。

3）MOSI （MasterOutput, 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。

4）miso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。

GPIO配置

硬件连接

编程要点

初始化了 SPI1 复用到的 GPIO 引脚，启动了 GPIO 及 SPI1 外设

的时钟，并初始化了 SPI 的模式

1）SPI_Mode ：STM32 的 SPI 设 备 可 以 工 作 于 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 的时序是由通信中的主机产生的。若被配置为从机模式，STM32 的 SPI 模块将接受外来的 SCK 信号。本实验中 STM32 作为 SPI 通信中的主机，我们向这个成员赋值为主机模式（SPI_Mode_Master）。

2）SPI_DataSize ：这个成员可以选择 SPI 每次通信的数据大小（称为数据帧）为8 位

还是 16 位。从 Flash 的数据手册我们可以查到，本 Flash 通信的数据帧大小为 8 位，

STM32 的 SPI 模块设置要与之相同。

3）SPI_CPOL 和 SPI_CPHA ：这 两 个 成 员 即 配 置 SPI 的 时 钟 极 性（CPOL） 和

时 钟 相 位（CPHA），这两个配置影响到 SPI 的通信模式，该设置要符合将要互相通信的设备的要求。CPOL 分别可以取 SPI_CPOL_High（SPI 通信空闲时 SCK 为高电平）和

SPI_CPOL_Low（SPI 通信空闲时 SCK 为低电平）。CPHA则可以取 SPI_CPHA_1Edge

（在 SCK 的奇数边沿采集数据） 和 SPI_CPHA_2Edge （在 SCK 的偶数边沿采集数

据） 。

查阅本 Flash 的使用手册，见图 15- 6。可以了解到这个 Flash 支持以 SPI 的模式 0 和模式 3通信。即在 SPI 空闲时，SCK 为低电平，奇数边沿采样（模式 0）；也可以在 SPI 空闲时，SCK 为高电平，偶数边沿采样（模式 3）。即无论 CPOL 的状态是什么，Flash的数据采样时刻为 SCK 的上升沿。我们在本实验配置使用它的模式 3，即把 CPOL 赋值为

SPI_CPOL_High ；2）4 ） SPI_NSS ： 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。如果外界条件允许，硬件模式还会自动将 STM32 的 SPI 设置为主机。本实验使用软件模式，向这个成员赋值为 SPI_NSS_Soft 。

5）SPI_BaudRatePrescaler ：本成员设置波特率分频值，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 f PCLK 的 2、4、6、8、16、32、64、128、

256 分频。本实验向这个成员赋值为 SPI_BaudRatePrescaler_4，即 f PCLK 的 4 分频。

6）SPI_FirstBit ：所有串行的通信协议都会有 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 。 据 Flash 的 通 信 时 序 ， 我 们 向 这 个 成 员 赋 值 为 MSB 先 行

（SPI_FirstBit_MSB）。

7）SPI_CRCPolynomial ：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。由于本实验的 Flash 不支持 CRC校验，所以我们向这个结构体成员赋值为7 实际上是没有意义的。

配置完这些结构体成员后，我们要调用SPI_Init() 函数把这些参数写入寄存器中，实现

SPI 的初始化，然后调用

CPOL       是空空闲时电平          选择高还是低得看Datasheet时序图

CPHA      第几个边沿有效          看时钟哪个边沿在数据中间穿过