【STM32】SPI协议整理：硬件连接、通信时序与HAL库操作

【STM32】SPI协议整理：硬件连接、通信时序与HAL库操作

概述

• SPI 可以理解为：主控 MCU 按自己给出的时钟节拍，和外设一边发数据、一边收数据的高速串行通信协议。（同步）（全双工）

• SPI 接口主要应用在 EEPROM、 FLASH、实时时钟、网络控制器、 OLED 显示驱动器、 AD转换器，数字信号处理器、数字信号解码器等设备之间。

一、SPI程序层次

1.1 SPI硬件原理图解析

SPI_Flash模块	SPI硬件原理图

1.2 硬件框图 & 软件层次

SPI 硬件框图	SPI 软件层次

程序 ==>通过SPI控制器 来操作SPI Flash（SPI设备）

二、SPI 协议

2.1 CS 片选

硬件连线

• SPI设备只能片选一个，谁的 CS 被拉低，谁就被选中

2.2 SPI 是怎么传 1 字节数据

SPI 传输一个字节

2.3 SPI模式

• 不管是什么模式，SPI协议 都可以同时发送八位数据，同时接收到八位数据 （交换数据）

三、HAL 编程

3.1 STM32CubeMX 配置

配置 SPI	配置 CS 片选

3.2 查询方式函数说明

/* 发送同时接收数据 */HAL_StatusTypeDefHAL_SPI_TransmitReceive(SPI_HandleTypeDef*hspi,uint8_t*pTxData,uint8_t*pRxData,uint16_tSize,uint32_tTimeout);/* 发送数据 */HAL_StatusTypeDefHAL_SPI_Transmit(SPI_HandleTypeDef*hspi,uint8_t*pData,uint16_tSize,uint32_tTimeout);/* 接收数据 */HAL_StatusTypeDefHAL_SPI_Receive(SPI_HandleTypeDef*hspi,uint8_t*pData,uint16_tSize,uint32_tTimeout);

3.3 中断方式函数说明

STM32cubeMX 配置中断方式

/* 发送同时接收数据 */HAL_StatusTypeDefHAL_SPI_TransmitReceive_IT(SPI_HandleTypeDef*hspi,uint8_t*pTxData,uint8_t*pRxData,uint16_tSize);/* 发送数据 */HAL_StatusTypeDefHAL_SPI_Transmit_IT(SPI_HandleTypeDef*hspi,uint8_t*pData,uint16_tSize);/* 接收数据 */HAL_StatusTypeDefHAL_SPI_Receive_IT(SPI_HandleTypeDef*hspi,uint8_t*pData,uint16_tSize)/* 发送、接收完成回调函数 */voidHAL_SPI_TxRxCpltCallback(SPI_HandleTypeDef*hspi);/* 发送完成回调函数 */voidHAL_SPI_TxCpltCallback(SPI_HandleTypeDef*hspi);/* 接收完成回调函数 */voidHAL_SPI_RxCpltCallback(SPI_HandleTypeDef*hspi)/* 出错回调函数 */voidHAL_SPI_ErrorCallback(SPI_HandleTypeDef*hspi);

3.4 DMA 方式函数说明

STM32cubeMX 配置DMA方式

/* 发送同时接收数据 */HAL_StatusTypeDefHAL_SPI_TransmitReceive_DMA(SPI_HandleTypeDef*hspi,uint8_t*pTxData,uint8_t*pRxData,uint16_tSize);/* 发送数据 */HAL_StatusTypeDefHAL_SPI_Transmit_DMA(SPI_HandleTypeDef*hspi,uint8_t*pData,uint16_tSize);/* 接收数据 */HAL_StatusTypeDefHAL_SPI_Receive_DMA(SPI_HandleTypeDef*hspi,uint8_t*pData,uint16_tSize);/* 发送、接收完成回调函数 */voidHAL_SPI_TxRxCpltCallback(SPI_HandleTypeDef*hspi);/* 发送完成回调函数 */voidHAL_SPI_TxCpltCallback(SPI_HandleTypeDef*hspi);/* 接收完成回调函数 */voidHAL_SPI_RxCpltCallback(SPI_HandleTypeDef*hspi)/* 出错回调函数 */voidHAL_SPI_ErrorCallback(SPI_HandleTypeDef*hspi);

3.5 W25Q64 操作方法

读数据

• 写使能、读状态，擦除扇区，烧写页 见W25Q64芯片手册

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