STM32的SPI学习(SPI芯片为SST25VF016B)

最新推荐文章于 2025-03-29 22:42:42 发布

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分类专栏： STM32基础文章标签： stm32 SPI SST25VF016B

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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¡24Î»µÄ¸ß8Î»
    SPI_SendData((addr&0xFFFF)>>8);        //È¡24Î»µÄÖÐ8Î»
    SPI_SendData(addr&0xFF);                //È¡24Î»µÄµÍ8Î»
    SPI_SendData(0);
    while(i<size){
        buf[i] = SPI_ReadData();
        i++;
    }
    SPI_CS_H;
}

//
void SST_SPI_WRITE(u32 addr,u8* buf,u16 size){
    int i;
    
    SST_SPI_DEL4K(addr);        //先清除要写的地址原先的数据
    WRSR();        //使能写状态寄存器，打开写保护
    WREN();        //使能写数据存储器
    
       /*必须要先擦除目标地址的数据，再使能写状态寄存器，打开写保护  再使能写数据存储器，顺序不可调换*/


    SPI_CS_L;
    SPI_SendData(0xAD);
    SPI_SendData((addr&0xFFFFFF)>>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<size){
        delay_us(10);
        SPI_CS_L;
        SPI_SendData(0xAD);
        SPI_SendData(buf[i++]);
        SPI_SendData(buf[i++]);
        SPI_CS_H;
    }
    delay_us(10);
    WRDI();                    //
    while(Is_Busy());

}

//4KB擦除
void SST_SPI_DEL4K(u32 addr){
    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){

    }

}