STM32的SPI通信总结含DMA.docx

STM32---SPI（DMA）通信的总结(库函数操作) 本文主要由7项内容介绍SPI并会在最后附上测试源码供参考： SPI的通信协议 SPI通信初始化(以STM32为从机，LPC1114为主机介绍) SPI的读写函数 SPI的中断配置 SPI的SMA操作 测试源码 易出现的问题及原因和解决方法 SPI的通信协议 SPI（Serial Peripheral Interface）是一种串行同步通讯协议，由一个主设备和一个或多个从设备组成，主设备启动一个与从设备的同步通讯，从而完成数据的交换。SPI 接口一般由4根线组成，CS片选信号（有的单片机上也称为NSS），SCLK时钟信号线，MISO数据线（主机输入从机输出），MOSI数据线（主机输出从机输入），CS 决定了唯一的与主设备通信的从设备，如没有CS 信号，则只能存在一个从设备，主设备通过产生移位时钟信号来发起通讯。通讯时主机的数据由MISO输入，由MOSI 输出，输入的数据在时钟的上升或下降沿被采样，输出数据在紧接着的下??或上升沿被发出（具体由SPI的时钟相位和极性的设置而决定）。 以STM32为例介绍SPI通信 STM32f103 带有3个SPI模块其特性如下： SPI 初始化 初始化SPI 主要是对SPI要使用到的引脚以及SPI通信协议中时钟相位和极性进行设置，其实STM32的工程师已经帮我们做好了这些工作，调用库函数，根据自己的需要来修改其中的参量来完成自己的配置即可，主要的配置是如下几项： 引脚的配置 SPI1的SCLK, MISO ,MOSI分别是PA5，PA6，PA7引脚，这几个引脚的模式都配置成GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出（关于GPIO的8种工作模式如不清楚请自己百度，在此不解释），如果是单主单从，CS引脚可以不配置，都设置成软件模式即可。 通信参数的设置 SPI_Direction_2Lines_FullDuplex把SPI设置成全双工通信； 在SPI_Mode 里设置你的模式（主机或者从机）， SPI_DataSize是来设置数据传输的帧格式的SPI_DataSize_8b是指8位数据帧格式，也可以设置为SPI_DataSize_16b,即16位帧格式 SPI_CPOL和SPI_CPHA是两个很重要的参数，是设置SPI通信时钟的极性和相位的，一共有四种模式 在库函数中 CPOL有两个值SPI_CPOL_High（=1）和SPI_CPOL_Low ( =0). CPHA有两个值SPI_CPHA_1Edge (=0) 和SPI_CPHA_2Edge（=1） CPOL表示时钟在空闲状态的极性是高电平还是低电平，而CPHA则表示数据是在什么时刻被采样的，手册中如下： 我的程序中主、从机的这两位设置的相同都是设置成1，即空闲时时钟是高电平，数据在第二个时钟沿被采样，实验显示数据收发都正常。 （要特别注意极性和相位的设置否则，数据传输会出现错位的现象） 一般主从机的这两个位要设置的一样，但是网上也有人说不能设置成一样的，在后文中我对主从机极性和相位的配置的16种情况都做了测试，结果见下文。 下图很好的描述了4种模式下的时序状况 引用网友的一句话：： “ SPI主模块和与之通信的外设备时钟相位和极性应该一致。个人理解这句话有 2层意思：其一，主设备SPI时钟和极性的配置应该由外设的从设备来决定；其二，二者的配置应该保持一致，即主设备的SDO同从设备的SDO配置一致，主设备的 SDI同从设备的SDI配置一致。因为主从设备是在SCLK的控制下，同时发送和接收数据，并通过2个双向移位寄存器来交换数据。 ” SPI_BaudRatePrescaler 波特率的设置 这在主机模式中，这一位的设置直接决定了通信的传输速率，而从机的设置不会影响数据传输的速率，手册中有这样一句话： (实际测试中发现：当STM32作为从机时，它对波特率的设置会影响数据的通信，特别是在大数据两传输时，当主机SPI时钟设置为15M时，STM32从机如果是2分频即18M则会在多次传输时出现错误，我记得在资料中看到过有前辈的经验贴说SPI从机的时钟设置不能高于SPI主机的时钟设置，虽然理论上从机的时钟设置不影响SPI通信，但是在试验中我也验证，当STM32从机时钟设为4分频 9M，低于15M时，通信就不会出现问题。所以SPI从机波特率的设置最好低于SPI主机波特率的设置。) SPI_FirstBit 这一位是设置首先传输的高字节还是低字节 SPI_FirstBit_MSB 是先传输高字节，SPI_FirstBit_LSB 是先传输低字节 注意在初始化函数里还有两项重要的内容就是在初始化之前先使能SPI的时钟和在初始化配置完成后使能SPI。 （………..初始化配置……………） SPI的读写函