SPI通讯
1、介绍
SPI是高速、全双工、同步的通信总线。
SPI应用于存储芯片、AD转换器及LCD中。
同步、异步区别：是否有时钟线，例如SPI、I2C是同步通信，需要用到时钟线，串口是异步通信，没有时钟线。
SPI通信需要四根线：MISO MOSI SCLK（时钟） CS（片选）
MISO和MOSI有没有容易搞混的小伙伴，直接看英文记忆。
例如：MISO 英文全称为 Master input slave output，缩写MISO，主机输入从机输出。
2、时序
2、1如何配置LA2016显示波形
以之前开源项目里的触摸屏工程为例，那个工程触摸屏驱动是厂家写好的，把程序上传单片机，连接屏幕，看一下波形。
在LA2016波形仪器上选择四个通道，依次为MISO MOSI SCLK（时钟） CS（片选）。
连接四个通道至单片机的对应引脚，点击软件LA2016等待触发，点击屏幕触发，波形如下（没有设置）：
调试了好久，都没有得到MISO MOSI 两个数据线上的波形，原因：
没有设置LA2016软件关于CPOL和CPHA！！！！！
这里CPOL和CPHA需要找到程序，看程序里是如何编写的，在LA2016波形显示软件上进行对应设置。
找到程序关于SPI初始化部分的函数，如下：
void SPI2_Init(void)
{
SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//配置SPI2管脚
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO|RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
//SPI2配置选项
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2 ,ENABLE);
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;
SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;
SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;
SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_2;
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);
//使能SPI2
SPI_Cmd(SPI2, ENABLE);
}
****时钟极性******
-
CPOL = 0：时钟空闲IDLE为低电平 0；
-
CPOL= 1：时钟空闲IDLE为高电平1；
****时钟相位******
-
CPHA= 0：在时钟信号SCK的第一个跳变沿采样；
-
CPHA= 1：在时钟信号SCK的第二个跳变沿采样；
-
看程序得知，CPOL =0；CPHA=1，软件上对应配置如下：
连接调试仪器与单片机对应引脚，上电，LA2016软件点击等待触发，触摸屏幕产生SPI通信，正确波形如下：
注意：片选信号下降沿触发有效！
选取一小块波形，我们来看下通讯流程：
流程：
1、主设备发起信号，将CS片选信号拉低。
2、主设备发送时钟信号，告诉从设备进行读数据写数据下降沿有效（图中的波形，有的是上升沿）。
3、主设备将要发送的数据发送到数据缓存区，缓存区通过移位寄存器、串行移位寄存器通过MOSI信号线一位一位发送出去，同时MISO将接收到的数据通过移位寄存器一位一位的移到接收缓存区。
4、从机通过自己的通过MISO线将内容发送出去，MOSI接收。
2、2实战看波形
找到正点原子HAL库SPI例子的代码，直接在上面改main函数。
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./USMART/usmart.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/LCD/lcd.h"
#include "./BSP/KEY/key.h"
#include "./BSP/NORFLASH/norflash.h"
#include "./BSP/SPI/spi.h"
int main(void)
{
uint8_t key;
uint16_t i = 0;
uint8_t rec_data = 0;
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */
sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */
delay_init(72); /* 延时初始化 */
usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 */
usmart_dev.init(72); /* 初始化USMART */
led_init(); /* 初始化LED */
lcd_init(); /* 初始化LCD */
key_init(); /* 初始化按键 */
norflash_init();
while (1)
{
key = key_scan(0);
if (key == KEY1_PRES) /* KEY1按下,写入 */
{
NORFLASH_CS(0);
spi2_read_write_byte(0x06);
NORFLASH_CS(1);
}
}
}
注意看SPI初始化！！！！
看程序配置CPOL和CPHA，连接LA2016时配置软件。
测试下我们在main函数中写的代码，把程序上传到单片机，并连接LA2016和单片机引脚，点击触发没看波形如下：
最喜欢正点原子写的这个函数，可以同时读写：
uint8_t spi2_read_write_byte(uint8_t data)
{
uint8_t rec_data = 0;
HAL_SPI_TransmitReceive(&g_spi2_handler, &data, &rec_data, 1, 1000);
return rec_data;
}
测试一下读数据，用一根杜邦线把MISO和MOSI连接起来。
看波形有数据收到！
