STM32----7----SPI通信
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STM32的SPI串行外围总线接口,本程序,是将STM32的SPI配置为全双工模式,且NSS使用的软件模式。在使用SPI前,下面的这个过程我们必须理解,即STM32作为主机发送一个字节数据时,必然能接收到一个数据,至于数据是否处理,由程序操作。
● 全双工模式(BIDIMODE=0并且RXONLY=0)
─ 当写入数据到SPI_DR寄存器(发送缓冲器)后,传输开始;
─ 在传送第一位数据的同时,数据被并行地从发送缓冲器传送到8位的移位寄存器中,
然后按顺序被串行地移位送到MOSI引脚上;
─ 与此同时,在MISO引脚上接收到的数据,按顺序被串行地移位进入8位的移位寄存器
中,然后被并行地传送到SPI_DR寄存器(接收缓冲器)中。
注意:也就是说,在主机模式下,发送和接收是同时进行的,所以我们发送了一个数据,也就能接收到一个数据。而STM32内部硬件是这个过程的支撑!
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spi.h
#ifndef __SPI_H
#define __SPI_H
#include "stm32f10x_lib.h"
void SPIx_Init(void); //初始化SPI口
u8 SPIx_ReadWriteByte(u8 TxData);//SPI总线读写一个字节
#endif
spi.c
#include "spi.h"
/***************************************************************************
- 功能描述:STM32f103 SPI接口配置的初始化函数
- 隶属模块:STM32 SPI操作
- 函数属性:外部,使用户使用
- 参数说明:无
- 返回说明:无
- 函数实现步骤:
(1)SPI1在没有重映射的条件下NSS->PA4、SCK->PA5、MISO->PA6、MOSI->MOSI,由于STM32要处于主机模式且用软件模式,所以NSS不用
(2)初始化GPIO管脚和SPI的参数设置:建立SPI和GPIO的初始化结构体
★ (3)在配置GPIO的PA5、PA6、PA7时将其配置为复用输出,在复用功能下面,输入输出的方向,完全由内部控制.不需要程序处理.
(4)配置FLASH的片选信号线PA2,并设为高电平,也就是不选中FLASH
(5)打开GPIO和SPI1的时钟
(6)配置SPI1的参数SPI的方向、工作模式、数据帧格式、CPOL、CPHA、NSS软件还是硬件、SPI时钟、数据的传输位、以及CRC
(7)利用SPI结构体初始化函数初始化SPI结构体、并使能SPI1
(8)最后启动传输发送一个0xff,其实也可以不发
以下是SPI模块的初始化代码,配置成主机模式,访问SD Card/W25X16/24L01/JF24C
***************************************************************************/
void SPIx_Init(void)
{
//(2)
SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//(3)
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//(4)
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //SPI CS
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //通用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2);
//(5)
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE );
//(6)
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //设置SPI单向或者双向的数据模式:SPI设置为双线双向全双工
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //设置SPI工作模式:设置为主SPI
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; //设置SPI的数据大小:SPI发送接收8位帧结构
SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High; //选择了串行时钟的稳态:时钟悬空高
SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge; //数据捕获于第二个时钟沿
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
SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure); //根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化外设SPIx寄存器
//(7)
SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI外设
SPIx_ReadWriteByte(0xff);//启动传输
}
/***************************************************************************
- 功能描述:STM32f103 SPI读写字节函数
- 隶属模块:STM32 SPI操作
- 函数属性:外部,使用户使用
- 参数说明:TxData:要写入的字节
- 返回说明:读取到的字节
- 函数说明:由于主机SPI通信时,在发送和接受时是同时进行的,即发送完了一个字节的数据后,也应当接受到一个字节的数据
(1)stm32先等待已发送的数据是否发送完成,如果没有发送完成,并且进入循环200次,则表示发送错误,返回收到的值为0;
(2)如果发送完成,stm32从SPI1总线发送TxData
(3)stm32再等待接收的数据是否接收完成,如果没有接收完成,并且进入循环200次,则表示接收错误,则返回值0
(4)如果接收完成了,则返回STm32读取的最新的数据
stm32
------->等待已发送的数据是否完成
OK
------->
stm32发送数据
------->等待待接收的数据是否完成
OK
------->
stm32读取数据
***************************************************************************/
u8 SPIx_ReadWriteByte(u8 TxData)
{
u8 retry=0;
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET) //检查指定的SPI标志位设置与否:发送缓存空标志位
{
retry++;
if(retry>200)
return 0;
}
SPI_I2S_SendData(SPI1, TxData); //通过外设SPIx发送一个数据
retry=0;
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET); //检查指定的SPI标志位设置与否:接受缓存非空标志位
{
retry++;
if(retry>200)return 0;
}
return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1); //返回通过SPIx最近接收的数据
}
再有了SPI的配置后,关键是第二个读写函数,此函数的含义就是在发送数据之前,判断是否发送完成。在接收之前判断,是否接收完成。
有了以上的SPI配置函数,就可以操作SPI的器件。
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