stm32学习笔记 F1系列SPI

SPI接口简介

SPI 是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外

围设备接口。是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。

SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占

用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，

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。

SPI接口一般使用4条线通信：

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。

注：STM32 SPI接口可配置为支持SPI协议或者支持I2S音频协议，默认是SPI模式。可以通过软件切换到I2S方式。 

 

SPI工作原理总结:

1>硬件上为4根线。

2>主机和从机都有一个串行移位寄存器，主机通过向它的SPI串行寄存器写入一个字节来发起一次传输。

3>串行移位寄存器通过MOSI信号线将字节传送给从机，从机也将自己的串行移位寄存器中的内容通过MISO信号线返回给主机。这样，两个移位寄存器中的内容就被交换。

4>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；反之，若主机要读取从机的一个字节，就必须发送一个空字节来引发从机的传输。

常用寄存器：

SPI控制寄存器1（SPI_CR1)

SPI控制寄存器2（SPI_CR2)

SPI状态寄存器（SPI_SR)

SPI数据寄存器（SPI_DR)

SPI_I2S配置寄存器（SPI_I2S_CFGR)

SPI_I2S预分频寄存器（SPI_I2SPR)

SPI相关库函数：

void SPI_I2S_DeInit(SPI_TypeDef* SPIx);

void SPI_Init(SPI_TypeDef* SPIx, SPI_InitTypeDef* SPI_InitStruct);

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;

第一个参数 SPI_Direction 是用来设置 SPI 的通信方式，可以选择为半双工，全双工，以及串行发和串行收方式，这里我们选择全双工模式PI_Direction_2Lines_FullDuplex。

第二个参数 SPI_Mode 用来设置 SPI 的主从模式，这里我们设置为主机模式 SPI_Mode_Master，当然有需要你也可以选择为从机模式 SPI_Mode_Slave。

第三个参数 SPI_DataSiz 为 8 位还是 16 位帧格式选择项，这里我们是 8 位传输，选择SPI_DataSize_8b。

第四个参数 SPI_CPOL 用来设置时钟极性，我们设置串行同步时钟的空闲状态为高电平所以我们选择 SPI_CPOL_High。

第五个参数 SPI_CPHA 用来设置时钟相位，也就是选择在串行同步时钟的第几个跳变沿（上升或下降）数据被采样，可以为第一个或者第二个条边沿采集，这里我们选择第二个跳变沿，所以选择 SPI_CPHA_2Edge

第六个参数 SPI_NSS 设置 NSS 信号由硬件（NSS 管脚）还是
4000
软件控制，这里我们通过软件控制 NSS 关键，而不是硬件自动控制，所以选择 SPI_NSS_Soft。

第七个参数 SPI_BaudRatePrescaler 很关键，就是设置 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。

第八个参数 SPI_FirstBit 设置数据传输顺序是 MSB 位在前还是 LSB 位在前，这里我们选择SPI_FirstBit_MSB 高位在前。
第九个参数 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。

void SPI_Cmd(SPI_TypeDef* SPIx, FunctionalState NewState);

void SPI_I2S_ITConfig(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT, FunctionalState NewState);

void SPI_I2S_DMACmd(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_DMAReq, FunctionalState NewState);

void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data);

uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef* SPIx);

void SPI_DataSizeConfig(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_DataSize);

FlagStatus SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_FLAG);

void SPI_I2S_ClearFlag(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_FLAG);

ITStatus SPI_I2S_GetITStatus(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT);

void SPI_I2S_ClearITPendingBit(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT);

程序配置过程：

①配置相关引脚的复用功能，使能SPIx时钟

    void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);

②初始化SPIx,设置SPIx工作模式

    void SPI_Init(SPI_TypeDef* SPIx, SPI_InitTypeDef* SPI_InitStruct);

③使能SPIx

    void SPI_Cmd(SPI_TypeDef* SPIx, FunctionalState NewState);

④SPI传输数据

    void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data);

    uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef* SPIx) ;

⑤查看SPI传输状态

   SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE);