代码收藏家 江协科技STM32系列之SPI通信协议详解：第11章至第4章
目录
SPI外设简介
SPI框图
波特率控制
SPE（SPI使能）
配置主从模式
四种模式的选择
发送和接收数据缓冲区状态
I2C基本结构
1. SPI模式选择
2. 时钟极性和相位（CPOL和CPHA）
3. 波特率设置
4. 数据帧格式
5. NSS引脚管理
6. 全双工/半双工模式
7. 多主模式
8. 中断和DMA配置
9. 启动SPI外设
10. 配置GPIO引脚
11. 错误处理机制
主模式全双工连续传输
非连续传输
SPI外设简介
SPI1挂载在APB2是，PCLK是72M
SPI2挂载在APB1是，PCLK是36M
只了解SPI做主机的情况，一般采样全双工
可以使用DMA自动搬运数据
I2S（音频传输）
全双工通信：SPI可以同时发送和接收数据。 主从模式：设备可以配置为主模式（提供时钟信号）或从模式（接收时钟信号）。 时钟极性和相位：通过配置时钟极性（CPOL）和相位（CPHA），用户可以选择何时进行数据采样和发送。 数据帧格式：数据帧可以配置为8位或16位，并且可以选择MSB（最高有效位）优先或LSB（最低有效位）优先发送数据。
SPI框图
移位寄存器（低位先行的话）右边的数据低位，一位一位的从MOSI移出去，MISO的数据一位一位的移入左边的数据高位 （LSBFIRST控制位可以控制0：高位先行或1：低位先行）
可以参考之前的移位示意图
连续数据流实现过程：
当移位寄存器没有数据要移位时，发送缓存区TDR中的数据立刻转入移位寄存器开始移位，置TXE为1（发送寄存器空），下一个数据转入TDR等候，移位寄存器中有数据时，产生时钟信号，通过MOSI移出数据，同时，MISO移入数据，移出和移入的数据同时完成，将移入的数据转入接收缓存区RDR，置RXNE为1（接收寄存器非空），然后在下个数据到来前尽快读取RDR的数据，可以实现连续输出
波特率控制
SPE（SPI使能）
配置主从模式
四种模式的选择
发送和接收数据缓冲区状态
I2C基本结构
1. SPI模式选择
主从模式（Master/Slave）： 选择SPI作为主机（Master）或从机（Slave）。 在主模式下，SPI生成时钟信号（SCK）；在从模式下，SPI接收时钟信号。 2. 时钟极性和相位（CPOL和CPHA）
时钟极性（CPOL）： 决定空闲状态下时钟线（SCK）的电平（高或低）。 时钟相位（CPHA）： 决定数据采样的时间点，即在时钟的上升沿或下降沿采样数据。 模式配置： 四种模式组合（CPOL = 0/1 和 CPHA = 0/1），决定数据和时钟之间的关系。 3. 波特率设置
选择SPI通信的时钟速率，通常由主设备通过波特率预分频器来设置。 设置的速率必须适合所连接的从设备，以确保正确的数据传输。 4. 数据帧格式
数据位长度： 选择数据帧的长度，通常为8位或16位。 字节顺序： 配置数据帧的传输顺序，可以选择MSB（最高有效位）优先或LSB（最低有效位）优先。 5. NSS引脚管理
硬件管理： 在硬件模式下，由SPI控制NSS引脚自动选择从设备。 软件管理： 在软件模式下，NSS引脚由软件手动控制，主设备通过软件命令选择从设备。 从设备选择： 只有NSS引脚为低电平时，从设备才会响应主设备的指令。 6. 全双工/半双工模式
全双工模式： SPI可以同时发送和接收数据。 半双工模式： SPI只能在同一时刻发送或接收数据，而不是同时进行。 7. 多主模式
如果SPI总线上可能存在多个主设备，则需要配置多主模式以避免总线冲突。 采用总线仲裁机制来处理多个主设备的竞争。 8. 中断和DMA配置
中断配置： 可以配置SPI的传输完成、接收完成等中断，以提高通信效率。 DMA配置： 若数据量较大，可以使用DMA控制器来自动传输数据，减轻CPU的负担。 9. 启动SPI外设
在所有配置完成后，通过设置SPI控制寄存器中的使能位（SPE）来启动SPI外设，开始通信。 10. 配置GPIO引脚
配置用于SPI通信的GPIO引脚，包括SCK、MOSI、MISO和NSS。 将这些引脚配置为合适的模式（如复用功能模式），并设置正确的电气特性（如推挽输出、开漏输出、上拉/下拉电阻等）。 11. 错误处理机制
配置SPI错误处理功能，如溢出错误、帧格式错误等，并定义相应的错误处理流程。
主模式全双工连续传输
发送数据1，发送数据2，接收数据1，发送数据3，接收数据2，发送数据4，接收数据3
非连续传输
配置SPI3，SCK默认高电平
在想发送数据时，若TXE=1，TDR空，则由软件写入0xF1至SPI_DR,此时TXE变为0，TDR的值为0xF1，会立即向移位寄存器进行传输，TXE置回1，等待接收完成，RXNE置1，再写入下一个数据…………
作者：早睡早起｜
