CubeMX,HAL库使用硬件SPI

本文详细介绍了如何使用CubeMX配置STM32的SPI工作模式,包括全双工和半双工主机及从机模式,并重点讲解了非标准三线SPI的配置。内容涵盖SPI的CPOL和CPHA参数设置,以及SPI引脚和时序图。在MDK代码示例中,展示了如何实现SPI的发送和接收功能。

CubeMX配置

在这里插入图片描述

SPI的模式:

在这里插入图片描述
分别是:
全双工STM32作为主机
全双工STM32作为从机

半双工STM32作为主机
半双工STM32作为从机

STM32只作为主机接收
STM32只作为从机接收

STM32只作为主机发送
STM32只作为从机发送

SPI工作方式

CPOL:时钟极性选择,为0时SPI总线空闲为低电平,为1时SPI总线空闲为高电平
CPHA:时钟相位选择,为1时在SCK第一个跳变沿采样,为2时在SCK第二个跳变沿采样

一般情况下都采用 CPOL=0 ; CPHA=1;

SPI引脚和时序

标准SPI为4线:
MOSI:主设备数据输出,从设备数据输入
MISO:主设备数据输入,从设备数据输出
SCLK:时钟信号,由主设备产生
CS :从设备使能信号,由主设备控制
在这里插入图片描述

我使用的时非标准的三线SPI:
MOSI:主从设备公共一根数据线
SCLK:时钟信号,由主设备产生
CS :从设备使能信号,由主设备控制

### STM32F103 HAL硬件SPI和DMA驱动SPI液晶屏的实现 为了使用STM32F103的HAL通过硬件SPI和DMA来驱动SPI液晶屏,可以按照以下方法进行设计和实现。这种方法不仅提高了数据传输效率,还减轻了CPU负载。 #### 硬件SPI与DMA配合工作原理 硬件SPI是一种同步串行外设接口,用于短距离通信。当结合DMA(Direct Memory Access)技术时,可以在不占用CPU的情况下完成大量数据的传输[^1]。这种方式特别适合于需要频繁刷新的数据密集型应用,比如LCD屏幕显示。 #### 实现步骤详解 ##### 1. **CubeMX配置** 在STMicroelectronics官方工具CubeMX中设置如下参数: - 启用SPI外设,并将其模式设定为主设备 (Master Mode)。 - 设置SPI的工作频率以匹配液晶屏的要求。 - 配置DMA通道支持SPI发送/接收操作。 具体配置可以通过CubeMX图形界面轻松完成,确保所选GPIO引脚对应实际电路连接[^2]。 ##### 2. **初始化代码生成** 利用CubeMX自动生成初始化函数`MX_SPIx_Init()`以及DMA的相关初始化代码。这些代码会自动包含在外设初始化过程中调用。 ##### 3. **编写驱动逻辑** 下面展示了一个简单的例子,说明如何向液晶屏写入命令或者数据: ```c #include "stm32f1xx_hal.h" // 定义全局变量或结构体指针指向DMA句柄 extern DMA_HandleTypeDef hdma_spi1_tx; void SPI_LCD_WriteCommand(uint8_t cmd){ // CS低电平选择器件 HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_GPIO_Port, LCD_CS_Pin, GPIO_PIN_RESET); // RS信号拉低表示即将发送的是指令而非数据 HAL_GPIO_WritePin(LCD_RS_GPIO_Port, LCD_RS_Pin, GPIO_PIN_RESET); // 使用DMA传送单字节命令至SPI总线上 uint8_t data = cmd; HAL_DMA_Start(&hdma_spi1_tx, (uint32_t)&data, (uint32_t)&hspi1.Instance->DR, 1); while(HAL_DMA_PollForTransfer(&hdma_spi1_tx, HAL_DMA_FULL_TRANSFER, 10)!= HAL_OK); // 结束后释放CS线 HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_GPIO_Port, LCD_CS_Pin, GPIO_PIN_SET); } void SPI_LCD_WriteData(uint8_t* pData, uint16_t size){ HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_GPIO_Port, LCD_CS_Pin, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(LCD_RS_GPIO_Port, LCD_RS_Pin, GPIO_PIN_SET); // 数据模式 HAL_DMA_Start(&hdma_spi1_tx, (uint32_t)pData, (uint32_t)&hspi1.Instance->DR, size); while(HAL_DMA_PollForTransfer(&hdma_spi1_tx, HAL_DMA_FULL_TRANSFER, 100)!= HAL_OK); HAL_GPIO_WritePin(LCD_CS_GPIO_Port, LCD_CS_Pin, GPIO_PIN_SET); } ``` 以上代码片段展示了如何分别通过DMA机制发送命令和批量像素数据给液晶显示屏[^1]。 ##### 4. **优化性能考虑** 由于DMA能够独立处理内存到外设之间的大批量数据转移,在执行图像渲染或其他复杂绘图任务期间,应充分利用这一特性减少中断次数从而提升整体响应速度[^2]。 --- ###
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