STM32SPI文档格式.docx
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SPI通信是串行发送或接收数据的，即一位一位的发送和接收、且传输一般是高位MSB在前，低位在后LSB。
2、SPI总线通信的软件模拟
（1）根据从机来选择SPI的工作模式（SPI0、SPI1、SPI2、SPI3），本例选择SPI0
（2）上升沿输入数据，下降沿输出数据（AT45DB161D）
a）主机发送数据，即从机接收数据
SCK=0；
MOSI=n（1或0）；
//接从机的SDI引脚
Asm（"
NOP"
）;
//也许有适当的延时以使数据稳定
SCK=1;
//产生一个上升沿，也就是在上升沿来时把数据读走
b）主机接收数据，即从机发送数据（接收一位数据）
SCK=1；
//
SCK=0；
//产生一个下降沿
Bit=MISO;
//连接从机的SDO引脚
c）主机向从机写入一个字节的数据
VoidSPI_Write（unsignedchardata）
{
Uchari;
Bittemp;
For（i=0;
i<
8;
i++）
Temp=（bit）（dat&
0x80）;
Sck=0;
MOSI=temp;
//产生一个上升沿
Data=data<
<
1;
//传输下一位数据
}
d）:
从机向主机发送一个字节的数据
Ucharspi_read（void）
Uchari,data=0;
Sck=1;
SCK=0;
Data|=MISO;
//连接从机的SDO引脚
Returndata;
SPI3
SPI1
SPI2
SPI0
2、STM32中的硬件SPI
1、特点：
（1）2个SPI接口：
SPI1位于告诉总线的APB2总线上、SPI2位于低俗的APB1总线上。
（2）硬件接口有：
3根弦的全双工同步通讯；
2根线的单双工同步通讯；
1根线的双向数据线（另外一根时钟线）
（3）数据帧宽度可编程：
支持8位和16位数据传输格式。
（SPI_CR1的DFF位）
（4）可编程的数据传输顺序：
高位在前或者低位在前（SPI_CR1寄存器中的LSBFIRST位）
（5）可作为主设备也可作从设备（SPI_CR1寄存器的MSTR位）
（6）可编程的位传输速率：
在主/从模式下，最大都可达18MHZ（SPI_CR1寄存器中的BR[2:
0]位）
（7）可通过硬件或软件控制主从设备的NSS引脚，使用软件时，可动态改变主从模式
（8）可编程的时钟极性CPOL和时钟相位CPHA，可选择SPI四种模式中的一种
（9）带终端性能的发送和接受标志：
发送缓冲区空（SPI_SR寄存器中的TXE位），接收缓冲区非空（SPI_SR中的RXNE位）。
（10）SPI总线忙状态标志位（SPI红的BSY位）
（11）带中断性能的主模式故障或溢出错误标志位和CRC错误标志：
a）主模式故障：
在硬件模式下：
主设备的NSS脚被拉低；
在软件模式下，SSI位被复位（SPI_SR中的MODF被硬件置位）。
b）溢出错误:
从设备在接收新数据时，而前一个数据还没有被读出，即发出溢出错误。
（12）拥有可靠通信的硬件CRC特性：
在发送模式下CRC的值作为最后一个字节发送；
对接收到的最后一个字节自动进行CRC校验（只使用与全双工通信，CRC8算法用于8位帧格式，CRC16算法用于16位帧格式）
2、使用硬件SPI容易出错的地方
（1）SPI主设备和与之通信的从设备的时钟极性和时钟相位应该一致，并以从设备为基准
（2）SPI仅在数据发送时才有时钟输出，一旦传输完毕，时钟就停止
（3）SPI从设备在主设备需要接收数据时才能发送数据，主设备和从设备同时进行的。
（4）SPI主设备向从设备发送数据时，直接发送即可，丢弃堵回来的数据即可。
但在接收数据时，实质上也是发送数据，为接收数据提供时钟信号。
3、NSS的软硬件管理
NSS引脚可做为输入，也可作为输出引脚。
（NSS作为输入模式下，才能实现多主模式）。
（1）硬件模式（SPI_CR1中SSM位复位，即禁止软件模式缺点：
模式固定了，灵活性差）
（2）软件模式
此时由SSMbit位决定，SSM位为0，禁止软件模式；
SSM为1，开启软件模式，在这种模式下外部NSS引脚作为GPIO用，而内部的NSS信号电平由SPI_CR1的SSI位来驱动。
优点：
主模式和从模式下的NSS引脚可做GPIO用，可动态的改变主从模式，在同一个应用中，将SPI从从模式切换到从模式或从从模式切换到主模式，而不改变硬件。
注意：
在与被控制器件连接时，只用SCK、MOSI、MISO三条线即可，用软件控制NSS使之处于主机模式，通过GPIO选择被控器件即可。
4、SPI接口硬件设计
（1）全双工、三线传输：
以下为硬件模式
配置为：
SPI_CR1:
BIDIMODE=0.RXONLY=0，SSM=0
SPI_CR1:
SSOE=0输出使能为0
（2）单工通讯：
（减少IO口的数量）
a）双向通讯：
一根时钟线和一根双向数据线BIDIMODE=1（单线双向），BIDIOE=0（只收模式）、BIDIOE=1（只发模式）
b）只接收：
1根时钟线和一根单项数据线（即全双工的只接收模式，配置BIDIMODE=0，RXONLY=1）
5、STM32SPI功能框图
工作原理：
在接收时（MISO），接收到的数据被存放在一个内部的接收缓冲器中；
在发送时（MOSI），在被发送之前，数据将首先被存放在一个内部的发送缓冲器中。
对SPI_DR寄存器的读操作，将返回接收缓冲器的内容；
写入SPI_DR寄存器的数据将被写入发送缓冲器中。
主模式下开始传输
●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。
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！
●单向的只接收模式（BIDIMODE=0并且RXONLY=1）
─SPE=1时，传输开始；
─只有接收器被激活，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。
●双向模式，发送时（BIDIMODE=1并且BIDIOE=1）
─不接收数据。
●双向模式，接收时（BIDIMODE=1并且BIDIOE=0）
─SPE=1并且BIDIOE=0时，传输开始；
─在MOSI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。
─不激活发送器，没有数据被串行地送到MOSI引脚上。
三：
STM32SPI的驱动程序
------spi.h
#ifndef__SPI_H
#define__SPI_H
#include"
stm32f10x_lib.h"
voidSPIx_Init（void）;
//初始化SPI口
u8SPIx_ReadWriteByte（u8TxData）;
//SPI总线读写一个字节
#endif
-----spi.c
spi.h"
/***************************************************************************
-功能描述：
STM32f103SPI接口配置的初始化函数
-隶属模块：
STM32SPI操作
-函数属性：
外部，使用户使用
-参数说明：
无
-返回说明：
-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SDCard/W25X16/24L01/JF24C
***************************************************************************/
voidSPIx_Init（void）
//
（2）
SPI_InitTypeDefSPI_InitStructure;
GPIO_InitTypeDefGPIO_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;
//SPICS
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
//通用推挽输出
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
}
STM32f103SPI读写字节函数
TxData:
要写入的字节
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
stm32读取数据
u8SPIx_ReadWriteByte（u8TxData）
{
u8retry=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）
return0;
}
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
200）return0;
}
returnSPI_I2S_ReceiveData（SPI1）;
//返回通过SPIx最近接收的数据
有了以上的STM32SPI驱动就可以去驱动SPI的任意器件，但是要注意SPI器件的操作驱动函数还要根据所用的SPI器件手册进行书写。
字符统计的函数strlen和sizeof的书写：
（1）strlen函数，不区分是数组还是字符串，读到\0为止返回长度，而且strlen是不把\0计入长度。
（2）Sizeof:
a）Char*str1="
abcdef"
;
sizeof（str1）=4是指针的字节数
b）Charstr2[]="
abcde"
sizeof（str2）=6
c）Charstr2[8]={s};
sizeof（str2）=8
d）Charss[]="
0123456789"
sizeof（ss）=11
通常SPI通过4个引脚与外部器件相连：
●MISO：
主设备输入/从设备输出引脚。
该引脚在从模式下发送数据，在主模式下接收数据。
●MOSI：
主设备输出/从设备输入引脚。
该引脚在主模式下发送数据，在从模式下接收数据。
●SCK：
串口时钟，作为主设备的输出，从设备的输入
●NSS：
从设备选择。
这是一个可选的引脚，用来选择主/从设备。
它的功能是用来作为“片选引脚”，让主设备可以单独地与特定从设备通讯，避免数据线上的冲突。
从设备的NSS引脚可以由主设备的一个标准I/O引脚来驱动。
一旦被使能（SSOE位），NSS引脚也可以作为输出引脚，并在SPI处于主模式时拉低；
此时，所有的SPI设备，如果它们的NSS引脚连接到主设备的NSS引脚，则会检测到低电平，如果它们被设置为NSS硬件模式，就会自动进入从设备状态。
当配置为主设备、NSS配置为输入引脚（MSTR=1，SSOE=0）时，如果NSS被拉低，则这个SPI设备进入主模式失败状态：
即MSTR位被自动清除，此设备进入从模式。
时钟信号的相位和极性
SPI_CR寄存器的CPOL和CPHA位，能够组合成四种可能的时序关系。
CPOL（时钟极性）位控制在没有数据传输时时钟的空闲状态电平，此位对主模式和从模式下的设备都有效。
如果CPOL被清’0’，SCK引脚在空闲状态保持低电平；
如果CPOL被置’1’，SCK引脚在空闲状态保持高电平。
如果CPHA（时钟相位）位被置’1’，SCK时钟的第二个边沿（CPOL位为0时就是下降沿，CPOL位为’1’时就是上升沿）进行数据位的采样，数据在第二个时钟边沿被锁存。
如果CPHA位被清’0’，SCK时钟的第一边沿（CPOL位为’0’时就是下降沿，CPOL位为’1’时就是上升沿）进行数据位采样，数据在第一个时钟边沿被锁存。
CPOL时钟极性和CPHA时钟相位的组合选择数据捕捉的时钟边沿。
图212显示了SPI传输的4种CPHA和CPOL位组合。
此图可以解释为主设备和从设备的SCK脚、MISO脚、MOSI脚直接连接的主或从时序图。
上图显示了SPI传输的4种CPHA和CPOL位组合。
1.在改变CPOL/CPHA位之前，必须清除SPE位将SPI禁止。
2.主和从必须配置成相同的时序模式。
3.SCK的空闲状态必须和SPI_CR1寄存器指定的极性一致（CPOL为’1’时，空闲时应上拉SCK为高电平；
CPOL为’0’时，空闲时应下拉SCK为低电平）。
4.数据帧格式（8位或16位）由SPI_CR1寄存器的DFF位选择，并且决定发送/接收的数据长度。
我只要知道主机和从机的CPOL和CPHA位要一致就够了。
有2种NSS模式：
●软件NSS模式：
可以通过设置SPI_CR1寄存器的SSM位来使能这种模式。
在这种模式下NSS引脚可以用作它用，而内部NSS信号电平可以通过写SPI_CR1的SSI位来驱动
●硬件NSS模式，分两种情况：
─NSS输出被使能：
当STM32F10xxx工作为主SPI，并且NSS输出已经通过SPI_CR2寄存器的SSOE位使能，这时NSS引脚被拉低，所有NSS引脚与这个主SPI的NSS引脚相连并配置为硬件NSS的SPI设备，将自动变成从SPI设备。
当一个SPI设备需要发送广播数据，它必须拉低NSS信号，以通知所有其它的设备它是主设备；
如果它不能拉低NSS，这意味着总线上有另外一个主设备在通信，这时将产生一个硬件失败错误（HardFault）。
─NSS输出被关闭：
允许操作于多主环境。
//我们用软件NSS主从的转换都可借助库来实现
数据帧格式
根据SPI_CR1寄存器中的LSBFIRST位，输出数据位时可以MSB在先也可以LSB在先。
根据SPI_CR1寄存器的DFF位，每
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