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STM32F407ZGT6|SPI主从模式

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我是靠谱客的博主 如意春天，最近开发中收集的这篇文章主要介绍STM32F407ZGT6|SPI主从模式，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

功能：主机发送数据0x34–>从机接收数据–>通过串口将数据发送出去–>串口猎人显示0x34

必备知识点

1、SPI串行外设接口特点

高速、全双工、同步、串行
  • 高速：发送数据的速度很快
  • 全双工：两设备可同时双向通信（接收与发送）
  • 同步：使用一个时钟源
  • 串行：串行数据一位一位发（占用的外设接口少，但效率相对较低）

2、SPI四根总线及功能

NSS、SCK、MOSI、MISO
  • NSS（片选线）：
    [1]每个从机都有自己的一条单独的总线与主机连接，此总线的作用就是为主机选择对应的从机进行传输数据，每个从机与主机之间的NSS总线互不相干。
    [2]片选线默认为高电平，SPI中规定通信以NSS信号线拉低为开始，拉高为结束。(软件管理下，片选线需手动拉低/硬件片选线的拉高与拉低自动设置)
  • SCK（时钟线）：保持同步的时钟源（32的晶振）
  • MOSI：主器件输出数据，从器件输入数据（主器件默认为高，主器件默认为低）
    MISO：主器件输入数据，从器件输出数据（主器件默认为高，主器件默认为低）
    注意：“MOSI/MISO电平高低可能有误，但应该是这样”

1主机多从机
在这里插入图片描述
1主机1从机
在这里插入图片描述

3、物理层与协议层的一些知识

物理层：片选线（软件管理/硬件管理）
[1] SPI_NSS_Hard：硬件自动拉高拉低片选，在速率上是远比软件方式控制要高的，缺点是当STM32为主设备时，同一个SPI上面只能接一个从设备。这也就限制了SPI通信设备的数量。
[2] SPI_NSS_Soft：软件控制，GPIO控制片选拉高拉低，优点是一个SPI上面可以挂多个设备。这也是使用较多的方式。通过SPI_Cmd这个函数实现的，使能SPI，硬件自动拉低片选，取消使能SPI,硬件自动拉高片选。
[3] 注意：“一般主器件用软件管理，从器件用硬件管理”

协议层：四种通讯模式
[1] 时钟极性（CPOL）：NSS总线空闲时SCK电平信号，空闲时为高电平（=1），低电平（=0）
[2] 时钟相位（CPHA）：数据采样时刻，奇数边（=0），偶数边（=1）
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

参考资料

视频
https://www.bilibili.com/video/BV1wK411g78L/?spm_id_from=333.851.header_right.history_list.click&vd_source=c567c826b38b783f81e4cb19996400c5

文章
https://one-piece.blog.csdn.net/article/details/119545607?spm=1001.2101.3001.6661.1&utm_medium=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromBaidu%7ERate-1-119545607-blog-126541530.pc_relevant_3mothn_strategy_and_data_recovery&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromBaidu%7ERate-1-119545607-blog-126541530.pc_relevant_3mothn_strategy_and_data_recovery&utm_relevant_index=1

配置步骤

主器件

  • 一些初始化：结构体（GPIOA/SPI）
  • 使能：SPI IO/SPI外设时钟
  • 重映射：SPI(NSS/SCK/MISO/MOSI)
  • SPI(NSS/SCK/MISO/MOSI)外设接口初始化
  • SPI初始化；使能SPI；拉低片选
  • 主器件发送数据
//主
#include "stm32f4xx.h"
#include "delay.h"

int main(void)
{
    //一些初始化：结构体（GPIOA/SPI）
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure4;//GPIOA4
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure5;//GPIOA5
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure6;//GPIOA6
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure7;//GPIOA7
	SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;

	//使能：SPI IO/SPI外设时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);//使能 SPI1 IO口
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能 SPI 外设时钟GPIOA
	
	//重映射：SPI(NSS/SCK/MISO/MOSI)
 	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource4, GPIO_AF_SPI1);//NSS,使用软件管理方法
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_SPI1);//SCK
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_SPI1);//MISO
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_SPI1);//MOSI
	
	//SPI(NSS/SCK/MISO/MOSI)外设接口初始化
	GPIO_InitStructure4.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
	GPIO_InitStructure4.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
	GPIO_InitStructure4.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    GPIO_InitStructure4.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
	GPIO_InitStructure4.GPIO_Speed = GPIO_Low_Speed;
	GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure4);
	
	GPIO_InitStructure5.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStructure5.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
	GPIO_InitStructure5.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
	GPIO_InitStructure5.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
	GPIO_InitStructure5.GPIO_Speed = GPIO_Low_Speed;
	GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure5);
	
	GPIO_InitStructure6.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
	GPIO_InitStructure6.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
	GPIO_InitStructure6.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
	GPIO_InitStructure6.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
	GPIO_InitStructure6.GPIO_Speed = GPIO_Low_Speed;
	GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure6);
	
	GPIO_InitStructure7.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
	GPIO_InitStructure7.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
	GPIO_InitStructure7.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
	GPIO_InitStructure7.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
	GPIO_InitStructure7.GPIO_Speed = GPIO_Low_Speed;
	GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure7);
	
	//SPI初始化；使能SPI；**拉低片选**
	SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;//通信方式：全双工模式；包括（半双工、全双工、串行发、串行收）
	SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;//SPI模式：主模式；包括（主、从）
	SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;//八位实际只有7位
	SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;//时钟极性：空闲时高电平
	SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;//数据在第二个跳变沿被采样
	SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;
	SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;//传输速度为84MHz/256=328.125KHz
	SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;//大端 小端 MSB 10000001 LSB
	SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;//设置CRC校验多项式
	SPI_Init(SPI1,&SPI_InitStructure);
	
	SPI_Cmd(SPI1,ENABLE);//使能SPI1
	//NSS 置低
	GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);
	
	//主器件发送数据
	while(1)
	{		
		if(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_TXE)==SET)//缓冲区为空
		{
			SPI_I2S_SendData(SPI1,0x34);
		}
//		SPI_I2S_ClearFlag(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE);
	}
}

从器件

  • 一些初始化：结构体（GPIOA/SPI/USART/NVIC）
  • 使能：SPI IO/SPI外设时钟/USART
  • 重映射：SPI(NSS/SCK/MISO/MOSI)、USART
  • SPI(NSS/SCK/MISO/MOSI)外设接口初始化；USART外设接口初始化
  • SPI初始化；使能SPI；开启SPI接收数据中断
  • USART初始化；USART设置；使能USART
  • NVIC配置
  • 编写中断服务程序
//从
#include "stm32f4xx.h"
#include "delay.h"

int main(void)
{
	//一些初始化：结构体（GPIOA/SPI/USART/NVIC）
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure5;//GPIOA5、6、7
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//USART
	USART_InitTypeDef Usart_InitStructure;//USART
	SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;//SPI
	NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;//NVIC
	
	//使能：SPI IO/SPI外设时钟/USART
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能 外设时钟GPIOA
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);//使能 USART1
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);//使能 外设SPI1

	//重映射：SPI(NSS/SCK/MISO/MOSI)、USART
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource4, GPIO_AF_SPI1);//NSS,使用软件管理方法
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_SPI1);//SCK
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_SPI1);//MISO
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_SPI1);//MOSI
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART1);//usart
//	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1);//usart

	//SPI(NSS/SCK/MISO/MOSI)外设接口初始化；USART外设接口初始化
	GPIO_InitStructure5.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
//	GPIO_InitStructure5.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
	GPIO_InitStructure5.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
	GPIO_InitStructure5.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
	GPIO_InitStructure5.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
	GPIO_InitStructure5.GPIO_Speed = GPIO_Low_Speed;
	GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure5);

	//SPI初始化；使能SPI；开启SPI接收数据中断
	SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;//通信方式：全双工模式；包括（半双工、全双工、串行发、串行收）
	SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Slave;//SPI模式：从模式；包括（主、从）
	SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;//八位实际只有7位
	SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;//时钟极性：空闲时高电平
	SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;//数据在第二个跳变沿被采样
	SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Hard;//从机--该处注意
	SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;//传输速度为84MHz/256=328.125KHz
	SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;//大端 小端 MSB 10000001 LSB
	SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;//设置CRC校验多项式
	SPI_Init(SPI1,&SPI_InitStructure);
	
	SPI_Cmd(SPI1,ENABLE);//使能SPI1
	SPI_I2S_ITConfig(SPI1, SPI_I2S_IT_RXNE, ENABLE);//开启相关中断
	
	//USART初始化；USART设置；使能USART
//	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Low_Speed;
	GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure);
	
	//串口设置
	Usart_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;//波特率
	Usart_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//八个数据位
	Usart_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
	Usart_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//奇偶校验
	Usart_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//失能硬件流
//	Usart_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx ;//发送使能
	Usart_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx;
	USART_Init(USART1, &Usart_InitStructure); //将以上赋完值的结构体带入库函数USART_Init进行初始化
	USART_Cmd(USART1,ENABLE);//USART_CR1控制寄存器1  UE位激活USART
	
	//NVIC配置
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = SPI1_IRQn;//定义的初始化中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;//抢占优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//响应优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

	while(1){};
	
}
	u8 U_data,S_data;
	//编写中断服务程序
void SPI1_IRQHandler(void)
{
	if(SPI_I2S_GetITStatus(SPI1,SPI_I2S_IT_RXNE)!= RESET)//接收缓冲区 0缓冲区为空;1缓冲区不为空
	{
			S_data = SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
			USART_SendData(USART1,S_data);
	}
//	SPI_I2S_ClearITPendingBit(SPI1, SPI_I2S_IT_RXNE);
}

注意：
[1] 每个步骤一定要理解后配置，不要配置错了
“之前就是重映射那里将SPI写成了SAI”导致了错误
[2] 连线一定要连对（MISO–MISO MOSI–MOSI NSS–NSS SCK–SCK）
在这里插入图片描述
“之前连错了MOSI–MISO，导致串口输出的数据是0xFF，因为从器件的MOSI连接的是主器件的MISO（默认为高阻态，所以输出为0xFF）”

最后

以上就是如意春天为你收集整理的STM32F407ZGT6|SPI主从模式的全部内容，希望文章能够帮你解决STM32F407ZGT6|SPI主从模式所遇到的程序开发问题。

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本图文内容来源于网友提供，作为学习参考使用，或来自网络收集整理，版权属于原作者所有。
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