STM32 SPI接口的簡單實(shí)現(xiàn)

● MISO：主設(shè)備輸入/從設(shè)備輸出引腳。該引腳在從模式下發(fā)送數(shù)據(jù)，在主模式下接收數(shù)據(jù)。

● MOSI：主設(shè)備輸出/從設(shè)備輸入引腳。該引腳在主模式下發(fā)送數(shù)據(jù)，在從模式下接收數(shù)據(jù)。

● SCK：串口時(shí)鐘，作為主設(shè)備的輸出，從設(shè)備的輸入

●NSS：從設(shè)備選擇。這是一個(gè)可選的引腳，用來選擇主/從設(shè)備。它的功能是用來作為“片選引腳”，讓主設(shè)備可以單獨(dú)地與特定從設(shè)備通訊，避免數(shù)據(jù)線上的沖突。從設(shè)備的NSS引腳可以由主設(shè)備的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)I/O引腳來驅(qū)動(dòng)。一旦被使能(SSOE位)，NSS引腳也可以作為輸出引腳，并在SPI處于主模式時(shí)拉低；此時(shí)，所有的SPI設(shè)備，如果它們的NSS引腳連接到主設(shè)備的NSS引腳，則會(huì)檢測(cè)到低電平，如果它們被設(shè)置為NSS硬件模式，就會(huì)自動(dòng)進(jìn)入從設(shè)備狀態(tài)。當(dāng)配置為主設(shè)備、NSS配置為輸入引腳(MSTR=1，SSOE=0)時(shí)，如果NSS被拉低，則這個(gè)SPI設(shè)備進(jìn)入主模式失敗狀態(tài)：即MSTR位被自動(dòng)清除，此設(shè)備進(jìn)入從模式。

時(shí)鐘信號(hào)的相位和極性

SPI_CR寄存器的CPOL和CPHA位，能夠組合成四種可能的時(shí)序關(guān)系。CPOL(時(shí)鐘極性)位控制在沒有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)時(shí)鐘的空閑狀態(tài)電平，此位對(duì)主模式和從模式下的設(shè)備都有效。如果CPOL被清’0’，SCK引腳在空閑狀態(tài)保持低電平；如果CPOL被置’1’，SCK引腳在空閑狀態(tài)保持高電平。

如果CPHA(時(shí)鐘相位)位被置’1’，SCK時(shí)鐘的第二個(gè)邊沿(CPOL位為0時(shí)就是下降沿，CPOL位為’1’時(shí)就是上升沿)進(jìn)行數(shù)據(jù)位的采樣，數(shù)據(jù)在第二個(gè)時(shí)鐘邊沿被鎖存。如果CPHA位被清’0’，SCK時(shí)鐘的第一邊沿(CPOL位為’0’時(shí)就是下降沿，CPOL位為’1’時(shí)就是上升沿)進(jìn)行數(shù)據(jù)位采樣，數(shù)據(jù)在第一個(gè)時(shí)鐘邊沿被鎖存。

CPOL時(shí)鐘極性和CPHA時(shí)鐘相位的組合選擇數(shù)據(jù)捕捉的時(shí)鐘邊沿。
圖212顯示了SPI傳輸?shù)?種CPHA和CPOL位組合。此圖可以解釋為主設(shè)備和從設(shè)備的SCK腳、MISO腳、MOSI腳直接連接的主或從時(shí)序圖。

CPOL時(shí)鐘極性和CPHA時(shí)鐘相位的組合選擇數(shù)據(jù)捕捉的時(shí)鐘邊沿。
上圖顯示了SPI傳輸?shù)?種CPHA和CPOL位組合。此圖可以解釋為主設(shè)備和從設(shè)備的SCK腳、MISO腳、MOSI腳直接連接的主或從時(shí)序圖。
注意：

1. 在改變CPOL/CPHA位之前，必須清除SPE位將SPI禁止。
2. 主和從必須配置成相同的時(shí)序模式。
3.SCK的空閑狀態(tài)必須和SPI_CR1寄存器指定的極性一致(CPOL為’1’時(shí)，空閑時(shí)應(yīng)上拉SCK為高電平；CPOL為’0’時(shí)，空閑時(shí)應(yīng)下拉SCK為低電平)。
4. 數(shù)據(jù)幀格式(8位或16位)由SPI_CR1寄存器的DFF位選擇，并且決定發(fā)送/接收的數(shù)據(jù)長度。

我只要知道主機(jī)和從機(jī)的CPOL和CPHA位要一致就夠了。

有2種NSS模式：
●軟件NSS模式：可以通過設(shè)置SPI_CR1寄存器的SSM位來使能這種模式。在這種模式下NSS引腳可以用作它用，而內(nèi)部NSS信號(hào)電平可以通過寫SPI_CR1的SSI位來驅(qū)動(dòng)
● 硬件NSS模式，分兩種情況：
─NSS輸出被使能：當(dāng)STM32F10xxx工作為主SPI，并且NSS輸出已經(jīng)通過SPI_CR2寄存器的SSOE位使能，這時(shí)NSS引腳被拉低，所有NSS引腳與這個(gè)主SPI的NSS引腳相連并配置為硬件NSS的SPI設(shè)備，將自動(dòng)變成從SPI設(shè)備。當(dāng)一個(gè)SPI設(shè)備需要發(fā)送廣播數(shù)據(jù)，它必須拉低NSS信號(hào)，以通知所有其它的設(shè)備它是主設(shè)備；如果它不能拉低NSS，這意味著總線上有另外一個(gè)主設(shè)備在通信，這時(shí)將產(chǎn)生一個(gè)硬件失敗錯(cuò)誤(HardFault)。
─ NSS輸出被關(guān)閉：允許操作于多主環(huán)境。
//我們用軟件NSS主從的轉(zhuǎn)換都可借助庫來實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)幀格式
根據(jù)SPI_CR1寄存器中的LSBFIRST位，輸出數(shù)據(jù)位時(shí)可以MSB在先也可以LSB在先。
根據(jù)SPI_CR1寄存器的DFF位，每個(gè)數(shù)據(jù)幀可以是8位或是16位。所選擇的數(shù)據(jù)幀格式對(duì)發(fā)送和/或接收都有效。

配置一個(gè)SPI 這里選SPI2

如下：

SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2,ENABLE);

SPI_Cmd(SPI2, DISABLE);//必須先禁能,才能改變MODE
SPI_InitStructure.SPI_Direction =SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;//兩線全雙工
SPI_InitStructure.SPI_Mode =SPI_Mode_Master;//主
SPI_InitStructure.SPI_DataSize =SPI_DataSize_8b;//8位
SPI_InitStructure.SPI_CPOL =SPI_CPOL_High;//CPOL=1時(shí)鐘懸空高
SPI_InitStructure.SPI_CPHA =SPI_CPHA_1Edge;//CPHA=1 數(shù)據(jù)捕獲第2個(gè)
SPI_InitStructure.SPI_NSS =SPI_NSS_Soft;//軟件NSS
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler =SPI_BaudRatePrescaler_2;//2分頻
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit =SPI_FirstBit_MSB;//高位在前
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial =7;//CRC7

SPI_Init(SPI2,&SPI_InitStructure);
SPI_Cmd(SPI2, ENABLE);

//spi的配置結(jié)束了可以使用了。

也可用 函數(shù)SPI_StructInit 把SPI_InitStruct中的每一個(gè)參數(shù)按缺省值填入

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發(fā)送緩沖器空閑標(biāo)志(TXE)
此標(biāo)志為’1’時(shí)表明發(fā)送緩沖器為空，可以寫下一個(gè)待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)入緩沖器中。當(dāng)寫入SPI_DR時(shí)，TXE標(biāo)志被清除。
接收緩沖器非空(RXNE)
此標(biāo)志為’1’時(shí)表明在接收緩沖器中包含有效的接收數(shù)據(jù)。讀SPI數(shù)據(jù)寄存器可以清除此標(biāo)志。

注意在2.0的庫中函數(shù) SPI_SendData SPI_ReceiveDataSPI_GetFlagStatus 等在3.0的庫中 變?yōu)?/p>

SPI_I2S_SendDataSPI_I2S_ReceiveData SPI_I2S_GetFlagStatus

寫一個(gè)發(fā)送/接受函數(shù)

static u8 SPIByte(u8 byte)

{

while((SPI2->SR &SPI_I2S_FLAG_TXE)==RESET);
//while((SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2,SPI_I2S_FLAG_TXE))==RESET);

SPI2->DR = byte;
//SPI_I2S_SendData(SPI2,byte);

while((SPI2->SR &SPI_I2S_FLAG_RXNE)==RESET);

//while((SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2,SPI_I2S_FLAG_RXNE))==RESET);
return(SPI2->DR);

//returnSPI_I2S_ReceiveData(SPI2);讀寄存器用硬件清除標(biāo)志位。
//SPI_I2S_ClearFlag(SPI2,SPI_I2S_FLAG_RXNE) ;直接軟件清除標(biāo)志位。
}

這里有兩種寫法直接操作寄存器與用庫函數(shù)，相對(duì)來說直接操作寄存器應(yīng)該更直觀一些