寒假学习之stm32（17）----SPI通信协议

背景知识介绍：

1. wiki : http://wiki.csie.ncku.edu.tw/embedded/SPI#introduction
2. 百度：http://baike.baidu.com/item/SPI
   一定要看啊！！！

小小的摘要：

1. 通信模式：SPI是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线（SDI，SDO，SCLK，CS）

MISO（master in slaver out） 主设备数据输入，从设备数据输出。
MOSI（master out slaver in） 主设备数据输出，从设备数据输入。
SCLK时钟信号，由主设备产生。
CS从设备片选信号，由主设备控制

2. 内部结构：

3. 工作原理：

1. 硬件上为4根线。

2. 主机和从机都有一个串行移位寄存器，主机通过向它的SPI串行寄存器写入一个字节来发起一次传输。

3. 串行移位寄存器通过MOSI信号线将字节传送给从机，从机也将自己的串行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。（具有环形通信的特点）

4. 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。

4. 应用：主要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。

我们可以看一下SPI的单从机模式的接线：

多从机模式（从这里也能够看出片选接口的作用）：

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stm32下的SPI配置

PS：我发现这些通信协议的配置真特么相似啊啊啊啊啊

然后就是它的框图：

配置过程：

1. 配置相关引脚的复用功能，使能SPIx时钟

   void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);

2. 初始化SPIx,设置SPIx工作模式

   void SPI_Init(SPI_TypeDef* SPIx, SPI_InitTypeDef* SPI_InitStruct);

3. 使能SPIx

   void SPI_Cmd(SPI_TypeDef* SPIx, FunctionalState NewState);

4. SPI传输数据

   void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data);
   uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef* SPIx) ;

5. 查看SPI传输状态

   SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE);

完整的配置过程：

void SPI2_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );//PORTB时钟使能 
    RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_SPI2,  ENABLE );//SPI2时钟使能   

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //PB13/14/15复用推挽输出 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOB

    GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15);  //PB13/14/15上拉

    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;     //串行同步时钟的空闲状态为高电平
    SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;    //串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样
    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(SPI2, &SPI_InitStructure);  //根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化外设SPIx寄存器

    SPI_Cmd(SPI2, ENABLE); //使能SPI外设

    SPI2_ReadWriteByte(0xff);//启动传输      


}   
//SPI 速度设置函数
//SpeedSet:
//SPI_BaudRatePrescaler_2   2分频   
//SPI_BaudRatePrescaler_8   8分频   
//SPI_BaudRatePrescaler_16  16分频  
//SPI_BaudRatePrescaler_256 256分频 

void SPI2_SetSpeed(u8 SPI_BaudRatePrescaler)
{
  assert_param(IS_SPI_BAUDRATE_PRESCALER(SPI_BaudRatePrescaler));
    SPI2->CR1&=0XFFC7;
    SPI2->CR1|=SPI_BaudRatePrescaler;   //设置SPI2速度 
    SPI_Cmd(SPI2,ENABLE); 

} 

//SPIx 读写一个字节
//TxData:要写入的字节
//返回值:读取到的字节
u8 SPI2_ReadWriteByte(u8 TxData)
{       
    u8 retry=0;                 
    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, 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)return 0;
        }             
    SPI_I2S_SendData(SPI2, TxData); //通过外设SPIx发送一个数据
    retry=0;

    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, 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
        {
        retry++;
        if(retry>200)return 0;
        }                               
    return SPI_I2S_ReceiveData(SPI2); //返回通过SPIx最近接收的数据                     
}