使用spi协议,接收来自slave的数据之前写0xff的原因

本文解释了在SPI通信中为何需要在接收数据前向移位寄存器写入无效命令(如0xFF),以防止无意间向从设备发送有效指令,确保通信的准确性。

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原来是spi IP核在接收的时候也把移位寄存器中的数据通过mosi发送出去了,从slave看,它通过miso发送数据给master的同时也接收来自master mosi上的数据。因为spi协议是没有反馈信号的,所以slave在发送数据的同时接收到的数据如果是slave能够识别的一个命令值的话那么这时就会对slave产生影响了。这时slave就会按照新的命令运行,然而这个命令是master在接收slave数据时不经意发送出去的,它本身是不打算发送出去的。为了解决master在接收数据的同时误发命令,所以在接收数据之前先写0xff进入移位寄存器。这样master在接收来自slave的数据的同时发送0xffslaveslave不识别0xff这个命令自然就不会影响它本身的运行了。

上面说了一大堆东西,现在你就会发送其实也不一定要写0xff是不是啊?是的,只要接收数据之前往移位寄存器写一个slave无法识别的数据就行了。

<think>好的,用户想了解如何使用SPI协议接收数据,特别是示例代码和常见问题的解决方案。我需要根据提供的引用资料来整理回答。首,根据引用[1],SPI的配置包括寄存器设置、初始化和数据发送接收。引用[2]提到了使用DMA缓冲区来处理数据传输,这可能对示例代码有帮助。引用[3]详细介绍了STM32的SPI架构和通讯过程,还有代码实现的步骤,特别是关于FLASH的部分,这可能涉及到接收数据的实际操作。另外,引用[4]虽然主要讲CAN的扩展帧,但可能对处理大数据量有参考意义,不过可能不太相关。 首,回答的结构要清晰,分步骤讲解SPI接收数据的方法。需要包括硬件连接、配置SPI外设、数据收发机制和示例代码。例如,STM32的SPI初始化步骤,配置时钟、模式、数据大小等。然后数据接收通常通过发送虚拟数据来触发时钟,从而读取接收到的数据。示例代码部分可以引用[1]和[3]中的内容,比如配置寄存器和读函数。 常见问题方面,可能有时钟配置错误、数据丢失、主从模式不匹配、DMA使用问题等。解决方案需要对应这些问题,比如检查时钟相位、使用DMA缓冲区(如引用[2]中的ESP32DMASPI库)、调整主从设备配置等。 需要确保所有数学表达式和公式使用正确的LaTeX格式,行内用$...$,独立公式用$$...$$,但可能在这个问题中涉及较少数学内容。回答要使用中文,结构清晰,分点说明,并添加引用标识。然后生成相关问题,比如SPI主从配置、时钟极性问题、DMA优化等。 需要检查引用是否正确对应内容,比如引用[2]提到的DMA缓冲区处理,引用[3]的代码实现部分。确保示例代码符合用户的需求,比如STM32和ESP32的不同实现。同时注意用户可能需要具体的代码示例,所以需要提供两种不同的代码片段,分别对应STM32和ESP32的DMA方法。 最后验证回答是否覆盖了用户的问题,包括接收数据的方法、示例代码和常见问题解决,引用是否正确,格式是否符合要求。</think>### SPI接收数据的实现方法与常见问题解决方案 #### 一、SPI接收数据的基本原理 SPI(Serial Peripheral Interface)协议通过主从设备间的全双工通信实现数据交换。接收数据时,主设备通过**时钟信号(SCK)**控制从设备输出数据到**MISO线**(Master In Slave Out)。关键配置包括时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA),需与从设备匹配[^3]。 #### 二、SPI接收数据的具体步骤 1. **硬件连接** - 主设备需连接从设备的MISO引脚,并确保SCK、MOSI、CS引脚正确配置。 2. **SPI外设配置** - **初始化参数**:设置SPI模式(主/从)、数据位宽(8/16位)、时钟频率、CPOL和CPHA。 ```c // STM32 SPI初始化示例(引用[1][^1]) SPI_InitTypeDef SPI_InitStruct; SPI_InitStruct.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; SPI_InitStruct.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; // 主模式 SPI_InitStruct.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; // 8位数据 SPI_InitStruct.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low; // CPOL=0 SPI_InitStruct.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge; // CPHA=0 SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStruct); ``` 3. **数据收发机制** - 接收数据时,主设备需**发送虚拟数据(Dummy Byte)**以触发从设备输出。例如STM32通过读取`SPI_DR`寄存器获取接收缓冲区数据。 4. **示例代码** - **STM32基础实现**: ```c uint8_t SPI_ReceiveByte() { while (!(SPI1->SR & SPI_SR_RXNE)); // 等待接收缓冲区非空 return SPI1->DR; // 读取数据 } ``` - **ESP32 DMA优化实现**(引用[2][^2]): ```cpp #include <ESP32DMASPI.h> ESP32DMASPI::SPIClass spi; uint8_t* dma_buffer = spi.allocDMABuffer(128); // 分配DMA缓冲区 void setup() { spi.begin(SPI_CLK, SPI_MISO, SPI_MOSI, SPI_SS); // 初始化SPI spi.setDMAChannel(1); // 启用DMA通道 } ``` #### 三、常见问题与解决方案 | 问题现象 | 可能原因 | 解决方案 | |-------------------------|--------------------------|-----------------------------------| | 接收数据全为0xFF | MISO未连接/时钟相位错误 | 检查硬件连接,调整CPHA/CPOL配置 | | 数据错位或丢失 | 时钟频率过高 | 降低SCK频率,增加从设备响应时间 | | 主从设备无法通信 | 主从模式配置冲突 | 确认主设备模式,检查CS引脚使能逻辑 | | DMA传输中断不触发 | 缓冲区未对齐或溢出 | 使用4字节对齐内存,检查DMA中断标志[^2] | #### 四、关键注意事项 1. **时钟配置**:CPOL和CPHA需与从设备严格一致,否则数据采样会错位。 2. **从设备选择**:每次通信前需拉低CS引脚,结束后释放。 3. **DMA优化**:对于高速或大数据量场景,建议使用DMA减少CPU占用(如ESP32的`ESP32DMASPI`库)。
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