STM32硬件SPI通信详解-------附代码-Toy模板网

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SPI外设简介

1.STM32内部集成了硬件SPI收发电路，可以由硬件自动执行时钟生成、数据收发等功能，减轻CPU的负担
2.可配置8位/16位数据帧、高位先行/低位先行
3.时钟频率： fPCLK / (2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256)
4.支持多主机模型、主或从操作
5.可精简为半双工/单工通信
6.支持DMA
7.兼容I2S协议

STM32F103C8T6 硬件SPI资源：SPI1（APB2外设，72MHZ）、SPI2（APB1外设，32MHZ）

SPI框图

stm32f103的标准库spi1通信,stm32,嵌入式硬件,单片机 LSBFIRST控制位:配置低位或者高位先行
接收缓冲区：RDR -----发送缓冲区：TDR {二者配合实现无延迟传输}
BR[2:0]:时钟分频
TXE:发送寄存器空
RXNE:接收寄存器非空
NSS：实现多主机

SPI基本结构

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主模式全双工连续传输

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非连续传输

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软件/硬件波形对比

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文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-859546.html

STM32硬件SPI代码

STM32外设SPI库函数详解

void SPI_I2S_DeInit(SPI_TypeDef* SPIx);
//恢复缺省配置
void SPI_Init(SPI_TypeDef* SPIx, SPI_InitTypeDef* SPI_InitStruct);
//SPI初始化
void I2S_Init(SPI_TypeDef* SPIx, I2S_InitTypeDef* I2S_InitStruct);
//I2S初始化
void SPI_StructInit(SPI_InitTypeDef* SPI_InitStruct);
//SPI结构体变量初始化
void I2S_StructInit(I2S_InitTypeDef* I2S_InitStruct);
//I2S结构体变量初始化
void SPI_Cmd(SPI_TypeDef* SPIx, FunctionalState NewState);
//SPI外设Cmd使能
void I2S_Cmd(SPI_TypeDef* SPIx, FunctionalState NewState);
//I2SCmd外设使能
void SPI_I2S_ITConfig(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT, FunctionalState NewState);
//中断使能
void SPI_I2S_DMACmd(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_DMAReq, FunctionalState NewState);
//使能或者失能SPIx/I2Sx的DMA接口
void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data);
//写DR数据寄存器，发送字节
/*注释：数据的发送和接收可以是8位或者16位的。为保证正确的操作，需要在启用SPI之前就确定好数据帧格式*/
uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef* SPIx);
//读DR数据寄存器，接收字节
/*注释：数据的发送和接收可以是8位或者16位的。为保证正确的操作，需要在启用SPI之前就确定好数据帧格式*/
void SPI_NSSInternalSoftwareConfig(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_NSSInternalSoft);
//通过软件内部配置选定SPI的NSS引脚
void SPI_SSOutputCmd(SPI_TypeDef* SPIx, FunctionalState NewState);
//使能或者失能SS输出
void SPI_DataSizeConfig(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_DataSize);
//为所选SPI配置数据帧大小,8/16位数据帧配置
void SPI_TransmitCRC(SPI_TypeDef* SPIx);
//发送SPIx的CRC校验值
void SPI_CalculateCRC(SPI_TypeDef* SPIx, FunctionalState NewState);
//使能或失能硬件CRC校验
/*只有在禁止SPI时(SPE=0)，才能写该位，否则出错；该位只能在全双工模式下使用；I2S模式下不使用*/
uint16_t SPI_GetCRC(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t SPI_CRC);
//返回指定SPI的发送或接收CRC寄存器值
/*当BSY标志为’1’时读该寄存器，将可能读到不正确的数值； 在I2S模式下不使用*/
uint16_t SPI_GetCRCPolynomial(SPI_TypeDef* SPIx);
//返回指定SPI的CRC多项式寄存器值
/*该寄存器包含了CRC计算时用到的多项式;在I2S模式下不使用*/
void SPI_BiDirectionalLineConfig(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_Direction);
//为指定的SPI选择双向模式下的数据传输方向
/*双向模式下的输出使能，决定在“单线双向”模式下数据的输出方向，这个“单线”数据线在主设备端为MOSI引脚，在从设备端为MISO引脚，在I2S模式下不使用*/
FlagStatus SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_FLAG);
//检查指定的SPI/I2S标志是否设置
void SPI_I2S_ClearFlag(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_FLAG);
//清除指定标志位
ITStatus SPI_I2S_GetITStatus(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT);
//检查指定的SPI/I2S中断是否发生
void SPI_I2S_ClearITPendingBit(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT);
//清除中断标志位

STM32硬件SPI.c配置

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

/**
  * 函    数：SPI写SS引脚电平，SS仍由软件模拟
  * 参    数：BitValue 协议层传入的当前需要写入SS的电平，范围0~1
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：此函数需要用户实现内容，当BitValue为0时，需要置SS为低电平，当BitValue为1时，需要置SS为高电平
  */
void MySPI_W_SS(uint8_t BitValue)
{
	GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_12, (BitAction)BitValue);		//根据BitValue，设置SS引脚的电平
}

/**
  * 函    数：SPI2初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void MySPI_Init(void)
{
	/*************开启时钟********************/
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);	//开启GPIOA的时钟
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2, ENABLE);	//开启SPI1的时钟
	
	/************GPIO初始化*******************/
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					//将PB12引脚初始化为推挽输出
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_15;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					//将PB13和PB15引脚初始化为复用推挽输出
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					//将PB14引脚初始化为上拉输入
	
	/***************SPI初始化*****************/
	SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;						//定义结构体变量
	SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;			//模式，选择为SPI主模式
	SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;	//方向，选择2线全双工
	SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;		//数据宽度，选择为8位
	SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;		//先行位，选择高位先行
	SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_128;	//波特率分频，选择128分频
	SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;				//SPI极性，选择低极性
	SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;			//SPI相位，选择第一个时钟边沿采样，极性和相位决定选择SPI模式0
	SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;				//NSS，选择由软件控制
	SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;				//CRC多项式，暂时用不到，给默认值7
	SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);						//将结构体变量交给SPI_Init，配置SPI2
	
	/***************SPI使能*******************/
	SPI_Cmd(SPI2, ENABLE);									//使能SPI2，开始运行
	
	/*设置默认高电平-----不选中从机*/
	MySPI_W_SS(1);											//SS默认高电平
}

/**
  * 函    数：SPI起始
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void MySPI_Start(void)
{
	MySPI_W_SS(0);				//拉低SS，开始时序
}

/**
  * 函    数：SPI终止
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void MySPI_Stop(void)
{
	MySPI_W_SS(1);				//拉高SS，终止时序
}

/**
  * 函    数：SPI交换传输一个字节，使用SPI模式0
  * 参    数：ByteSend 要发送的一个字节
  * 返 回 值：接收的一个字节
  */
uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t ByteSend)
{
	while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_TXE) != SET);	//等待发送数据寄存器空
	
	SPI_I2S_SendData(SPI2, ByteSend);								//写入数据到发送数据寄存器，开始产生时序
	
	while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE) != SET);	//等待接收数据寄存器非空
	
	return SPI_I2S_ReceiveData(SPI2);								//读取接收到的数据并返回
}

STM32硬件SPI.h配置

#ifndef __MYSPI_H
#define __MYSPI_H

void MySPI_Init(void);
void MySPI_Start(void);
void MySPI_Stop(void);
uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t ByteSend);

#endif