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stm32-SPI

news 2026/6/2 11:57:30

SPI : serial peripheral interface

主机发送了多少数据，，从机就会返回多少数据？？？？？？

极性： 时钟极性，， cpol ： clock polarity ，，， 他决定了，spi空闲时，，时钟线SCK默认是低电平还是高电平

  • 有些芯片喜欢时钟默认低
  • 有些芯片喜欢时钟默认高
  • spi为了兼容各种设别，于是允许配置时间空闲时高还是低

CPHA ： clock phase ： 时钟相位，， spi在第几个时钟边沿“采样数据”

  • 数据变化和数据读取不能同时发生，，，否则，数据还没稳定就被读取，，可能会错，，所以需要一个边沿改变数据，另外一个边沿，读取数据

第一边沿
第二边沿

SPI的四种模式

传输顺序

MSB : most significant bit
LSB : least significant bit

一个字节里面 bit怎么排，，，

数据宽度: spi总线每次传输bit位的个数 ，，， 8bit和16bit


do ： 是 miso ，，， master input slave output ，， 接PA6


单片机作为主机

  • txe ： transmit buffer empty : 发送缓冲区空，，表示可以写新的数据了
  • rxne ： receive buffer not empty ： 接收缓冲区非空，，表示收到数据了
  • ovr ： overrun ： 溢出
  • 2线全双工 ： 两根数据线，同时发送和接受
  • 2线只读 ： 虽然有两根线，，但是只接收

常用于stm32作为spi从机，，只负责上传数据，，或者读取flash

  • 1线发送： 只使用一根数据线，只发送，，， 比如驱动oled，，只需要显示
  • 1线接收： 1根数据线，只接收

主机1线接收，，从机1线发送，，，一个接受一个发送

根据从机设置SPI的属性，，，

SPI内部是 移位寄存器 shift register，，spi会放入移位寄存器，，每来一个时钟，，整个寄存器移一位

一个时钟周期，，spi传一个bit

作为从机的时候，，nss就是一个片选信号

多主机模式 ：

spi总线有多个主机

主机1通过普通IO向 主机2 的NSS输入低电压，，， 主机2就变成了从机，，，，

多主机模式，，，nss被拉低时，，主机身份变成从机，，，

nss必须是高电压，，，否则主机身份就会丢失，，，，，，，

主机每发送一个比特位，，必然会从从机收到一个比特位

#include"stm32f10x.h"#include"delay.h"#include"led.h"#include"key.h"#include"buzzer.h"#include"lightSensor.h"#include"stdio.h"#include"oled.h"#include"counterSensor.h"#include"encoder.h"#include"timer.h"#include"pwm.h"#include"inputCapture.h"#include"ad.h"// direct memory access#include"mydma.h"uint16_tad_value[4];voidapp_onBoardLed_init(void){RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_initStruct={0};// 操控引脚GPIO_initStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13;GPIO_initStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD;// 输入模式不用写最大输出速度GPIO_initStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;// 初始化IO引脚，，GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_initStruct);}// general purpose input outputvoidapp_GPIOA_init(void){RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_initStruct={0};// 操控引脚GPIO_initStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7;GPIO_initStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;// 输入模式不用写最大输出速度GPIO_initStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;// 初始化IO引脚，，GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_initStruct);GPIO_initStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;GPIO_initStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;// 输入模式不用写最大输出速度GPIO_initStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;// 初始化IO引脚，，GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_initStruct);GPIO_initStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4;GPIO_initStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;// 输入模式不用写最大输出速度GPIO_initStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;// 初始化IO引脚，，GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_initStruct);}voidapp_spi1_init(void){RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);SPI_InitTypeDef spi_initStruct;// 是master 还是 从机spi_initStruct.SPI_Mode=SPI_Mode_Master;spi_initStruct.SPI_Direction=SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;spi_initStruct.SPI_DataSize=SPI_DataSize_8b;spi_initStruct.SPI_CPOL=SPI_CPOL_High;spi_initStruct.SPI_CPHA=SPI_CPHA_2Edge;spi_initStruct.SPI_FirstBit=SPI_FirstBit_MSB;spi_initStruct.SPI_BaudRatePrescaler=SPI_BaudRatePrescaler_64;// 软件控制nss，，nss必须为1才是主机，，否则是从机spi_initStruct.SPI_NSS=SPI_NSS_Soft;SPI_Init(SPI1,&spi_initStruct);// nss设置为1SPI_NSSInternalSoftwareConfig(SPI1,SPI_NSSInternalSoft_Set);}voidapp_spi_masterTransmitReceive(SPI_TypeDef*spix,constuint8_t*pDataTx,uint8_t*pDataRx,uint16_tsize){// 闭合总开关SPI_Cmd(spix,ENABLE);SPI_I2S_SendData(spix,pDataTx[0]);for(uint16_ti=0;i<size-1;i++){while(SPI_I2S_GetFlagStatus(spix,SPI_I2S_FLAG_TXE)==RESET);SPI_I2S_SendData(spix,pDataTx[i+1]);// 读取数据while(SPI_I2S_GetFlagStatus(spix,SPI_I2S_FLAG_RXNE)==RESET);pDataRx[i]=SPI_I2S_ReceiveData(spix);}// 读取最后一个字节的数据while(SPI_I2S_GetFlagStatus(spix,SPI_I2S_FLAG_RXNE)==RESET);pDataRx[size-1]=SPI_I2S_ReceiveData(spix);// 断开总开关SPI_Cmd(spix,DISABLE);}// 常规序列，， 单通道intmain(void){OLED_Init();while(1){}}

64Mbit ⇒ 8M byte ,

一个扇区
一个扇区划分多个 页 ，，，一个页，，，256byte

flash不能直接改 0 —》 1.，，，， 而擦除操作通常是大范围的，，，所以必须划分，，页，扇区，块

w25Q64: 属于 SPI NOR flash ，，， 外部nor flash，，

  • 页 page : 最小编程单位，，写入单位
    不可能一次性写入全部数据，，写一段就会停一下，写一段会停一下，，这里的一段就是一个页page，，，写的最小单位
  • 扇区 ：4kb，，， 最常用的擦除单位，， 擦除速度还行，浪费空间小

flash来说，，安全性最重要，，，flash中有一把锁，，，将锁打开，，，，
扇区擦除 和 页编程 都需要时间，，，，


主机发 0x05, 回收到 状态寄存器1，， 8个bit位，，随后一位就是busy，，是否不空闲

spi协议只规定：

  • 时钟怎么走
  • bit怎么转
  • 什么时候采样

sck
mosi
miso
cpol
cpha
msb
一拍传1bit

spi只是规定 双方同时交换bit，，不是，双方数据必须相同

spi协议 底层
w25Q64通信协议 是上层

w25Q64规定，，收到什么之后，，后面怎么解释，，是返回寄存器值，，还是清除扇区

#include"stm32f10x.h"#include"delay.h"#include"led.h"#include"key.h"#include"buzzer.h"#include"lightSensor.h"#include"stdio.h"#include"oled.h"#include"counterSensor.h"#include"encoder.h"#include"timer.h"#include"pwm.h"#include"inputCapture.h"#include"ad.h"// direct memory access#include"mydma.h"uint16_tad_value[4];voidapp_onBoardLed_init(void){RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_initStruct={0};// 操控引脚GPIO_initStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13;GPIO_initStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD;// 输入模式不用写最大输出速度GPIO_initStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;// 初始化IO引脚，，GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_initStruct);}// general purpose input outputvoidapp_GPIOA_init(void){RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_initStruct={0};// 操控引脚GPIO_initStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7;GPIO_initStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;// 输入模式不用写最大输出速度GPIO_initStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;// 初始化IO引脚，，GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_initStruct);GPIO_initStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;GPIO_initStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;// 输入模式不用写最大输出速度GPIO_initStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;// 初始化IO引脚，，GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_initStruct);// 对片选引脚，，写一个高电压，，， 后面变成低电压了，，才是读取从机GPIO_initStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4;GPIO_initStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;// 输入模式不用写最大输出速度GPIO_initStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;// 初始化IO引脚，，GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_initStruct);GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,Bit_SET);}voidapp_spi1_init(void){app_GPIOA_init();RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);SPI_InitTypeDef spi_initStruct;// 是master 还是 从机spi_initStruct.SPI_Mode=SPI_Mode_Master;spi_initStruct.SPI_Direction=SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;spi_initStruct.SPI_DataSize=SPI_DataSize_8b;spi_initStruct.SPI_CPOL=SPI_CPOL_Low;spi_initStruct.SPI_CPHA=SPI_CPHA_1Edge;spi_initStruct.SPI_FirstBit=SPI_FirstBit_MSB;spi_initStruct.SPI_BaudRatePrescaler=SPI_BaudRatePrescaler_64;// 软件控制nss，，nss必须为1才是主机，，否则是从机spi_initStruct.SPI_NSS=SPI_NSS_Soft;SPI_Init(SPI1,&spi_initStruct);// nss设置为1SPI_NSSInternalSoftwareConfig(SPI1,SPI_NSSInternalSoft_Set);SPI_Cmd(SPI1,ENABLE);}voidapp_spi_masterTransmitReceive(SPI_TypeDef*spix,constuint8_t*pDataTx,uint8_t*pDataRx,uint16_tsize){// // 闭合总开关// SPI_Cmd(spix,ENABLE);SPI_I2S_SendData(spix,pDataTx[0]);for(uint16_ti=0;i<size-1;i++){while(SPI_I2S_GetFlagStatus(spix,SPI_I2S_FLAG_TXE)==RESET);SPI_I2S_SendData(spix,pDataTx[i+1]);// 读取数据while(SPI_I2S_GetFlagStatus(spix,SPI_I2S_FLAG_RXNE)==RESET);pDataRx[i]=SPI_I2S_ReceiveData(spix);}// 读取最后一个字节的数据while(SPI_I2S_GetFlagStatus(spix,SPI_I2S_FLAG_RXNE)==RESET);pDataRx[size-1]=SPI_I2S_ReceiveData(spix);// // 断开总开关// SPI_Cmd(spix,DISABLE);}voidapp_w25Q64_saveByte(uint8_tbyte){uint8_tbuffer[10];buffer[0]=0x06;// 写使能 spi发送 0x06 ===》 write enable ，，，// 一旦真正执行写或者擦除后，，会自动关闭写使能,,,后面还需要重新打开GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,Bit_RESET);app_spi_masterTransmitReceive(SPI1,buffer,buffer,1);GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,Bit_SET);// 扇区擦除 0x20 + 24位地址buffer[0]=0x20;buffer[1]=0x00;buffer[2]=0x00;buffer[3]=0x00;GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,Bit_RESET);app_spi_masterTransmitReceive(SPI1,buffer,buffer,4);GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,Bit_SET);// 等待空闲while(1){buffer[0]=0x05;// 激活从机GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,Bit_RESET);// 发送0x05获取寄存器数据 ===> 不同命令后面跟的数据格式不同，，是协议app_spi_masterTransmitReceive(SPI1,buffer,buffer,1);// 获取寄存器的值buffer[0]=0xff;app_spi_masterTransmitReceive(SPI1,buffer,buffer,1);GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,Bit_SET);// 不忙 ===》 清除扇区结束了if((buffer[0]&0x01)==0){break;}}// 写使能 ===》 防止误写，每次写操作前，必须明确授权一次GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,Bit_RESET);buffer[0]=0x06;app_spi_masterTransmitReceive(SPI1,buffer,buffer,1);GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,Bit_SET);// 页编程 0x02 写数据 + 24位地址 ===》 数据要写到哪个位置GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,Bit_RESET);buffer[0]=0x02;buffer[1]=0x00;buffer[2]=0x00;buffer[3]=0x00;buffer[4]=byte;app_spi_masterTransmitReceive(SPI1,buffer,buffer,5);GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,Bit_SET);// 等待空闲while(1){buffer[0]=0x05;// 激活从机GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,Bit_RESET);// 发送0x05获取寄存器数据 ===> 不同命令后面跟的数据格式不同，，是协议app_spi_masterTransmitReceive(SPI1,buffer,buffer,1);// 获取寄存器的值buffer[0]=0xff;app_spi_masterTransmitReceive(SPI1,buffer,buffer,1);GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,Bit_SET);// 不忙 ===》 清除扇区结束了if((buffer[0]&0x01)==0){break;}}}uint8_tapp_w25Q64_loadByte(void){uint8_tbuffer[10];buffer[0]=0x03;buffer[1]=0x00;buffer[2]=0x00;buffer[3]=0x00;// 0x03读取数据GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,Bit_RESET);app_spi_masterTransmitReceive(SPI1,buffer,buffer,4);// 接受一个字节buffer[0]=0xff;app_spi_masterTransmitReceive(SPI1,buffer,buffer,1);GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,Bit_SET);returnbuffer[0];}voidtest_w25q64_id(void){uint8_ttx[4];uint8_trx[4];tx[0]=0x9F;tx[1]=0xFF;tx[2]=0xFF;tx[3]=0xFF;GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);app_spi_masterTransmitReceive(SPI1,tx,rx,4);GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);OLED_ShowHexNum(1,1,rx[1],2);OLED_ShowHexNum(2,1,rx[2],2);OLED_ShowHexNum(3,1,rx[3],2);}uint8_ta=0;// 常规序列，， 单通道intmain(void){OLED_Init();OLED_ShowString(1,1,"hehe:");app_spi1_init();// test_w25q64_id();app_w25Q64_saveByte(0x12);a=app_w25Q64_loadByte();OLED_ShowHexNum(2,1,(uint32_t)a,4);while(1){}}
http://www.jsqmd.com/news/913536/

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