STM32 SPI介紹

3線(xiàn)全雙工同步傳輸

帶貨不帶第三根雙向數據線(xiàn)的雙線(xiàn)單工同步傳輸

8或16位傳輸幀格式選擇

主或從操作

8個(gè)模式波特率分頻系數

從模式頻率

主模式和從模式的快速通信：最大SPI速度達到了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(dòng)態(tài)改變

可編程的時(shí)鐘極性和相位

可編程的數據順序

可觸發(fā)中斷的專(zhuān)用發(fā)送和接受標志

SPI總線(xiàn)忙狀態(tài)標志

支持可靠通信的硬件CRC

通常SPI通過(guò)4個(gè)管腳與外部器件相連

MISO：主設備輸入/從設備輸出管腳，該管腳在從模式下發(fā)送數據，在主模式下接收數據

MOSI：主設備輸出/從設置輸入管腳，該管腳在主模式下發(fā)送數據，在從模式下接受數據

SCK：串口時(shí)鐘，作為主設備的輸出，從設置的輸入

NSS：從設置選擇，這是一個(gè)可選的管腳，用來(lái)選擇主/從設置，他的功能是用來(lái)作為片選管腳，讓主設備可以單獨的與特定從設備通訊，避免數據線(xiàn)上的沖突，從設備的NSS管腳可以由主設備當做一個(gè)標準的IO來(lái)驅動(dòng)，一旦被使能SSOE位，NSS管腳也可以作為輸出管腳，并在SPI設置為主模式時(shí)拉低，此時(shí)所有NSS管腳連接到主設備N(xiāo)SS管腳的SPI設備，會(huì )檢測到低電平，如果他們被設置NSS硬件模式，就會(huì )自動(dòng)進(jìn)入從設備狀態(tài)

時(shí)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(shí)序關(guān)系，CPOL（時(shí)鐘極性）位控制在沒(méi)有數據傳輸時(shí)時(shí)鐘的空閑狀態(tài)電平，此位對主模式和從設備下的設備都有效，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)行數據位的采樣，數據在第二個(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據捕捉的時(shí)鐘邊沿

SPI從模式

在從配置里，SCK引腳用于接收到主設備來(lái)的串行時(shí)鐘，SPI_CR1寄存器的BR的設置不影響數據傳輸速率

配置步驟

1、配置DFF位以定義數據幀格式為8位或16位

2、選擇CPOL和CPHA位來(lái)定義數據傳輸和串行時(shí)鐘之間的相位關(guān)系，為保證正確的數據傳輸，從設備和主設備的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）必須和主設備相同

4、硬件模式下，在完整的數據幀發(fā)送過(guò)程中，NSS引腳必須為低電平，軟件模式下，設這SPI_CR1寄存器中的SSM位并清除SSI位

5、清除MSTR位，設置SPE位，使響應引腳工作于SPI模式下

在這個(gè)配置里，MOSI引腳是數據輸入，MISO引腳是數據輸出

數據發(fā)送過(guò)程

數據字被并行地寫(xiě)入發(fā)送緩沖器

當從設備接收到時(shí)鐘信號，并且在MOSI引腳上出現第一個(gè)數據位時(shí)，發(fā)送過(guò)程開(kāi)始，第一個(gè)位被發(fā)送出去，余下的位（對于9位數據幀格式，還有7位；對于16位數據幀格式，還有15位）被裝進(jìn)移位寄存器，當發(fā)送緩沖器中的數據傳輸到移位寄存器時(shí)，SPI_SR寄存器里的TXE標志被設置，如果設置了SPI_CR2寄存器上的TXEIE位，將會(huì )產(chǎn)生中斷

數據接收過(guò)程

對于接收方，當數據接收完成時(shí)

移位寄存器中的數據傳送到接受緩沖器，SPI_SR寄存器中的RXNE標志被設置

如果設置了SPI_CR2寄存器的RXEIE位，則產(chǎn)生中斷

在最后一個(gè)采樣時(shí)鐘邊沿后，RXNE位被置1，移位寄存器中接收到的數據字節被傳送到接受緩沖器，當讀SPI_DR寄存器時(shí)，SPI設備返回這個(gè)值。讀SPI_DR寄存器是，RXNE位被清除。

SPI主模式

在主配置時(shí)，串行時(shí)鐘在SCK腳產(chǎn)生

配置步驟

1、通過(guò)SPI_CR1寄存器的BR位定義串行時(shí)鐘波特率

2、選擇CPOL和CPHA位，定義數據傳輸和串行時(shí)鐘的相位關(guān)系

3、設置DRR位來(lái)定義8位或16位數據幀格式

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(gè)數據幀傳輸器件應把NSS腳連接到高電平；在軟件模式中，需設置SPI_CR1寄存器的SSM和SSI位，如果NSS引腳工作在輸出模式，則只需設置SSOE位

6、必須設置MSTR和SPE位

在這個(gè)配置中，MOSI腳是數據輸出，而MISO腳是數據輸入。

數據發(fā)送過(guò)程

當一字節寫(xiě)進(jìn)發(fā)送緩沖器時(shí)，發(fā)送過(guò)程開(kāi)始。

在發(fā)送第一個(gè)數據位時(shí)，數據字被并行地（通過(guò)內部總線(xiàn)）傳入以為寄存器，而后串行地溢出到MOSI腳上；MSB在線(xiàn)還是LSB在線(xiàn)，取決于SPI_CR1寄存器中的LSBFIRST位，數據從發(fā)送緩沖器傳輸到移位寄存器時(shí)TXE標志將被置位，如果設置SPI_CR1寄存器中的TXEIE位，將產(chǎn)生中斷

數據接收過(guò)程

對于接收器來(lái)說(shuō)，當數據傳輸完成時(shí)

移位寄存器里的數據傳送到接收緩沖器，并且RXNE標志被置位

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(shí)鐘沿，RXNE位被設置，在移位寄存器中接收到的數據字被傳送到接受緩沖器，讀SPI_DR寄存器時(shí)，SPIU設備返回接受到的數據字，讀SPI_DR寄存器將清除RXNE位。

一旦傳輸開(kāi)始，如果下一個(gè)將發(fā)送的數據被放進(jìn)了發(fā)送緩沖器，就可以為之一個(gè)連續的傳輸流，在試圖寫(xiě)發(fā)送緩沖器之前，需確認TXE標志應該是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(xiàn)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 數據捕獲第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的配置結束了可以使用了。

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

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發(fā)送緩沖器空閑標志(TXE)【3.0SPI_I2S_FLAG_TXE】
此標志為’1’時(shí)表明發(fā)送緩沖器為空，可以寫(xiě)下一個(gè)待發(fā)送的數據進(jìn)入緩沖器中。當寫(xiě)入SPI_DR時(shí)，TXE標志被清除。
接收緩沖器非空(RXNE)【3.0SPI_I2S_FLAG_RXNE】
此標志為’1’時(shí)表明在接收緩沖器中包含有效的接收數據。讀SPI數據寄存器可以清除此標志。

注意在2.0的庫中函數

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(xiě)一個(gè)發(fā)送/接受函數

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志位。
//SPI_I2S_ClearFlag(SPI2,SPI_I2S_FLAG_RXNE) ;直接軟件清除標志位。
}