STM32 SPI介紹

3線全雙工同步傳輸

帶貨不帶第三根雙向數(shù)據(jù)線的雙線單工同步傳輸

8或16位傳輸幀格式選擇

主或從操作

8個模式波特率分頻系數(shù)

從模式頻率

主模式和從模式的快速通信：最大SPI速度達(dá)到了18MHz

主模式和從模式均可以由軟件或硬件進(jìn)行NSS管理：主/從操作模式的動態(tài)改變

可編程的時鐘極性和相位

可編程的數(shù)據(jù)順序

可觸發(fā)中斷的專用發(fā)送和接受標(biāo)志

SPI總線忙狀態(tài)標(biāo)志

支持可靠通信的硬件CRC

通常SPI通過4個管腳與外部器件相連

MISO：主設(shè)備輸入/從設(shè)備輸出管腳，該管腳在從模式下發(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)置輸入管腳，該管腳在主模式下發(fā)送數(shù)據(jù)，在從模式下接受數(shù)據(jù)

SCK：串口時鐘，作為主設(shè)備的輸出，從設(shè)置的輸入

NSS：從設(shè)置選擇，這是一個可選的管腳，用來選擇主/從設(shè)置，他的功能是用來作為片選管腳，讓主設(shè)備可以單獨的與特定從設(shè)備通訊，避免數(shù)據(jù)線上的沖突，從設(shè)備的NSS管腳可以由主設(shè)備當(dāng)做一個標(biāo)準(zhǔn)的IO來驅(qū)動，一旦被使能SSOE位，NSS管腳也可以作為輸出管腳，并在SPI設(shè)置為主模式時拉低，此時所有NSS管腳連接到主設(shè)備NSS管腳的SPI設(shè)備，會檢測到低電平，如果他們被設(shè)置NSS硬件模式，就會自動進(jìn)入從設(shè)備狀態(tài)

時鐘信號的相位和極性

SPI_CR寄存器的CPOL和CPHA位，能夠組合成四種可能的時序關(guān)系，CPOL（時鐘極性）位控制在沒有數(shù)據(jù)傳輸時時鐘的空閑狀態(tài)電平，此位對主模式和從設(shè)備下的設(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時鐘相位位被置1，SCK時鐘的第二個邊沿（CPOL位為0時就是下降沿，CPOL位為1時就是上升沿），進(jìn)行數(shù)據(jù)位的采樣，數(shù)據(jù)在第二個時鐘邊沿被鎖存

CPOL時鐘極性和CPHA時鐘相位的組合選擇數(shù)據(jù)捕捉的時鐘邊沿

SPI從模式

在從配置里，SCK引腳用于接收到主設(shè)備來的串行時鐘，SPI_CR1寄存器的BR的設(shè)置不影響數(shù)據(jù)傳輸速率

配置步驟

1、配置DFF位以定義數(shù)據(jù)幀格式為8位或16位

2、選擇CPOL和CPHA位來定義數(shù)據(jù)傳輸和串行時鐘之間的相位關(guān)系，為保證正確的數(shù)據(jù)傳輸，從設(shè)備和主設(shè)備的CPOL和CPHA位必須配置成相同的方式

3、幀格式（MSB在前還是LSB在前取決于SPI_CR1寄存器中的LSBFIRST位）必須和主設(shè)備相同

4、硬件模式下，在完整的數(shù)據(jù)幀發(fā)送過程中，NSS引腳必須為低電平，軟件模式下，設(shè)這SPI_CR1寄存器中的SSM位并清除SSI位

5、清除MSTR位，設(shè)置SPE位，使響應(yīng)引腳工作于SPI模式下

在這個配置里，MOSI引腳是數(shù)據(jù)輸入，MISO引腳是數(shù)據(jù)輸出

數(shù)據(jù)發(fā)送過程

數(shù)據(jù)字被并行地寫入發(fā)送緩沖器

當(dāng)從設(shè)備接收到時鐘信號，并且在MOSI引腳上出現(xiàn)第一個數(shù)據(jù)位時，發(fā)送過程開始，第一個位被發(fā)送出去，余下的位（對于9位數(shù)據(jù)幀格式，還有7位；對于16位數(shù)據(jù)幀格式，還有15位）被裝進(jìn)移位寄存器，當(dāng)發(fā)送緩沖器中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭莆患拇嫫鲿r，SPI_SR寄存器里的TXE標(biāo)志被設(shè)置，如果設(shè)置了SPI_CR2寄存器上的TXEIE位，將會產(chǎn)生中斷

數(shù)據(jù)接收過程

對于接收方，當(dāng)數(shù)據(jù)接收完成時

移位寄存器中的數(shù)據(jù)傳送到接受緩沖器，SPI_SR寄存器中的RXNE標(biāo)志被設(shè)置

如果設(shè)置了SPI_CR2寄存器的RXEIE位，則產(chǎn)生中斷

在最后一個采樣時鐘邊沿后，RXNE位被置1，移位寄存器中接收到的數(shù)據(jù)字節(jié)被傳送到接受緩沖器，當(dāng)讀SPI_DR寄存器時，SPI設(shè)備返回這個值。讀SPI_DR寄存器是，RXNE位被清除。

SPI主模式

在主配置時，串行時鐘在SCK腳產(chǎn)生

配置步驟

1、通過SPI_CR1寄存器的BR位定義串行時鐘波特率

2、選擇CPOL和CPHA位，定義數(shù)據(jù)傳輸和串行時鐘的相位關(guān)系

3、設(shè)置DRR位來定義8位或16位數(shù)據(jù)幀格式

4、配置SPI_CR1寄存器的LSBFIRST位定義幀格式

5、如果NSS引腳需要工作在輸入模式，硬件模式中在整個數(shù)據(jù)幀傳輸器件應(yīng)把NSS腳連接到高電平；在軟件模式中，需設(shè)置SPI_CR1寄存器的SSM和SSI位，如果NSS引腳工作在輸出模式，則只需設(shè)置SSOE位

6、必須設(shè)置MSTR和SPE位

在這個配置中，MOSI腳是數(shù)據(jù)輸出，而MISO腳是數(shù)據(jù)輸入。

數(shù)據(jù)發(fā)送過程

當(dāng)一字節(jié)寫進(jìn)發(fā)送緩沖器時，發(fā)送過程開始。

在發(fā)送第一個數(shù)據(jù)位時，數(shù)據(jù)字被并行地（通過內(nèi)部總線）傳入以為寄存器，而后串行地溢出到MOSI腳上；MSB在線還是LSB在線，取決于SPI_CR1寄存器中的LSBFIRST位，數(shù)據(jù)從發(fā)送緩沖器傳輸?shù)揭莆患拇嫫鲿rTXE標(biāo)志將被置位，如果設(shè)置SPI_CR1寄存器中的TXEIE位，將產(chǎn)生中斷

數(shù)據(jù)接收過程

對于接收器來說，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完成時

移位寄存器里的數(shù)據(jù)傳送到接收緩沖器，并且RXNE標(biāo)志被置位

如果SPI_CR2寄存器中的RXEIE位被置位，則產(chǎn)生中斷。

在最后采樣時鐘沿，RXNE位被設(shè)置，在移位寄存器中接收到的數(shù)據(jù)字被傳送到接受緩沖器，讀SPI_DR寄存器時，SPIU設(shè)備返回接受到的數(shù)據(jù)字，讀SPI_DR寄存器將清除RXNE位。

一旦傳輸開始，如果下一個將發(fā)送的數(shù)據(jù)被放進(jìn)了發(fā)送緩沖器，就可以為之一個連續(xù)的傳輸流，在試圖寫發(fā)送緩沖器之前，需確認(rèn)TXE標(biāo)志應(yīng)該是1

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時鐘懸空高
SPI_InitStructure.SPI_CPHA =SPI_CPHA_1Edge;//CPHA=1 數(shù)據(jù)捕獲第2個
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)【3.0SPI_I2S_FLAG_TXE】
此標(biāo)志為’1’時表明發(fā)送緩沖器為空，可以寫下一個待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)入緩沖器中。當(dāng)寫入SPI_DR時，TXE標(biāo)志被清除。
接收緩沖器非空(RXNE)【3.0SPI_I2S_FLAG_RXNE】
此標(biāo)志為’1’時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_ReceiveData SPI_GetFlagStatus 等在3.0的庫中 變?yōu)?/p>

SPI_I2S_SendDataSPI_I2S_ReceiveData SPI_I2S_GetFlagStatus

寫一個發(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。
}