STM32的SPI学习(SPI芯片为SST25VF016B)
学习板芯片为STM32F103VE
先简单介绍下SPI(全称:Serial Peripheral interface，串行外围设备接口）：SPI接口主要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。一般SPI芯片与MCU通信，只会使用4个管脚：MOSI(主输出)，MISO(主输入)，CS(片选低电平有效)，SCK(时钟)
从图中可以看出，
主机和从机都有一个串行移位寄存器，主机通过向它的串行寄存器写入一个字节来发起一次传输。
寄存器通过MOSI信号线将字节传送给从机，从机也将自己的移位寄存器中的内容通过MISO信号线返回给主机。
这样，两个移位寄存器中的内容就被交换。
外设的写操作和读操作是同步完成的。
如果只进行写操作，主机只需忽略接收到的字节；
反之,若主机要读取从机的一个字节，就必须发送一个空字节来引发从机的传输。
STM32内的SPI的特点：
1 8或16位传输帧格式选择
2 可编程的时钟极性(CPOL)和相位(CPHA)
3 可编程的数据顺序，MSB在前或LSB在前
4 8个主模式波特率预分频系数(最大为fPCLK/2)
5 支持DMA功能的1字节发送和接收缓冲器：产生发送和接受请求
6 可触发中断的专用发送和接收标志
SPI较重要的寄存器：
8或16位传输帧格式选择 由SPI_CR1寄存器上的DFF位确定，0:8位
时钟极性和相位由SPI_CR1寄存器上的CPOL,CPHA 位确定
模式0：CPOL=0，CPHA=0：SCK在空闲时保持低电平，在第一个变化沿传递数据 （本次使用的SPI芯片SST25VF016B只能使用在模式0和3）
模式1：CPOL=0，CPHA=1：SCK在空闲时保持低电平，在第二个变化沿传递数据
模式2：CPOL=1，CPHA=0：SCK在空闲时保持高电平，在第一个变化沿传递数据
模式3：CPOL=1，CPHA=1：SCK在空闲时保持高电平，在第二个变化沿传递数据
可编程的数据顺序 ,MSB在前或LSB在前 由SPI_CR1寄存器中的LSBFIRST位确定，0：MSB在前
8个主模式波特率预分频系数(最大为fPCLK/2) 由SPI_CR1寄存器上的BR[2:0]确定
应用程序通过3个状态标志可以完全监控SPI总线的状态：
1.发送缓冲器空闲标志(TXE)，此标志为’1’时表明发送缓冲器为空，要等到该位为0，进行下一次发送
2.接收缓冲器非空(RXNE)，同理
3.忙(Busy)标志
SPI芯片SST25VF016B
8个管脚，一般只有4个管脚与MCU连接，SI,SO,CE,SCK
状态寄存器：
更多信息参考SST25VF016B数据手册
STM32y与SST25VF016B进行SPI通信代码实现：
//时钟配置
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//用于打印读取到的数据
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);//管脚配置 SPI PA5:SCK PA6:MOSI PA7:MISO PE6:CS
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7; //
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; //
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);//SPI配置
SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
SPI_InitStructure.SPI_Direction=SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;//双向全双工
SPI_InitStructure.SPI_Mode=SPI_Mode_Master; //主机模式
SPI_InitStructure.SPI_DataSize=SPI_DataSize_8b; //每次发生8位
SPI_InitStructure.SPI_CPOL=SPI_CPOL_High; //时钟空闲时为高
SPI_InitStructure.SPI_CPHA=SPI_CPHA_2Edge; //第2个变化沿传递数据 模式3
SPI_InitStructure.SPI_NSS=SPI_NSS_Soft; //NSS软件模式
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler=SPI_BaudRatePrescaler_8;//时钟8分频 SPI 在APB2上，则为9M
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit=SPI_FirstBit_MSB; //高位在前
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
SPI_Init(SPI1,&SPI_InitStructure);
SPI_Cmd(SPI1,ENABLE);
//SPI发送数据
u8 SPI_SendData(u8 data){
while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_TXE)==RESET);
SPI_I2S_SendData(SPI1,data);
}
//SPI接收数据
u8 SPI_ReadData(void){
while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE)==RESET);
SPI_I2S_SendData(SPI1, 0);
while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE)==RESET);
return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
}
//根据芯片SST25VF016B的数据手册，编写对该芯片操作的函数
//读取状态寄存器
u8 RDSR(void){
u8 data;
SPI_CS_L;
SPI_SendData(0x05);
data = SPI_ReadData();
SPI_CS_H;
return data;
}
//根据状态寄存器最低位BUSY判断芯片是否处于忙状态
u8 Is_Busy(void){
if((RDSR()&0x01)==1)
return 1; //1 : 忙
else
return 0; //0 :空闲
}
void SST_SPI_Read(u32 addr,u8* buf,u16 size){
int i =0;
SPI_CS_L;
SPI_SendData(0x0B);
SPI_SendData((addr&0xFFFFFF)>>16); //È¡24λµÄ¸ß8λ
SPI_SendData((addr&0xFFFF)>>8); //È¡24λµÄÖÐ8λ
SPI_SendData(addr&0xFF); //È¡24λµÄµÍ8λ
SPI_SendData(0);
while(i>16); //先发送地址高8位
SPI_SendData((addr&0xFFFF)>>8); //发送地址中8位
SPI_SendData(addr&0xFF); //发送地址低8位 因为该芯片是一共24位
SPI_SendData(buf[0]);
SPI_SendData(buf[1]);
SPI_CS_H;
i=2;
while(i WRSR(); //使能写状态寄存器，打开写保护
WREN(); //使能写数据存储器
/*上面2个函数的调用顺序不能调换*/
SPI_CS_L;
SPI_SendData(0x20);
SPI_SendData((addr&0xFFFFFF)>>16);
SPI_SendData((addr&0xFFFF)>>8);
SPI_SendData(addr&0xFF);
SPI_CS_H;
while(Is_Busy());
}
//写数据存储器使能
void WREN(void){
SPI_CS_L;
SPI_SendData(0x06);
SPI_CS_H;
}
//写数据存储器禁止
void WRDI(void){
SPI_CS_L;
SPI_SendData(0x04);
SPI_CS_H;
while(Is_Busy());
}
//使能写状态寄存器，打开写保护
void WRSR(void){
SPI_CS_L;
SPI_SendData(0x50);
SPI_CS_H;
SPI_CS_L;
SPI_SendData(0x01); // BP3 BP2 BP1 BP0 置0，取消写保护
SPI_SendData(0);
SPI_CS_H;
while(Is_Busy());
}
//读取器件ID，用于判断SPI通信是否成功
u16 RDID(void){
u16 id;
SPI_CS_L;
SPI_SendData(0x90);
SPI_SendData(0x00);
SPI_SendData(0x00);
SPI_SendData(0x00);
id = SPI_ReadData();
id<<=8;
id += SPI_ReadData();
SPI_CS_H;
return id;
}
//主函数
int main(void){
u8 readBuf[100];
u8 str[]="hello world 你好";
u16 size=sizeof(str)/sizeof(str[0]);
RCC_Configuration();
GPIO_Configuration();
USART_Configuration();
SPI_Configuration();
/*data = RDID();
printf("%X\r\n",data);*/
SST_SPI_WRITE(0,str,size); //写入hello world 你好
delay_ms(100);
SST_SPI_Read(0,readBuf,size);//读出hello world 你好
printf("%s\r\n",readBuf);
delay_ms(5000);
while(1){
}
}