代码收藏家技术教程 2023-09-02

STM32与W25Q64之间的SPI通信详解（第二部分）

STM32–SPI通信与W25Q64（1）

文章目录

SPI外设

特征

SPI框图

传输模式

主模式全双工连续传输

非连续传输

硬件SPI读写W25Q64

SPI外设

STM32内部集成了硬件SPI收发电路，可以由硬件自动执行时钟生成、数据收发等功能，减轻CPU的负担。

特征


3线全双工同步传输
8或16位传输帧格式选择
主或从操作
支持多主模式
8个主模式波特率预分频系数(最大为fPCLK/2)
主模式和从模式下均可以由软件或硬件进行NSS管理：主/从操作模式的动态改变
可编程的数据顺序， MSB在前或LSB在前
可编程的时钟极性和相位
SPI总线忙状态标志
兼容I2S协议

STM32F103C8T6 硬件SPI资源：SPI1、SPI2

SPI框图

通过主控制电路来控制数据的传输；

先看左上角部分，对于接收的数据，会从MISO引脚进入；数据一位一位的进入移位寄存器，当有一个字节（或者两个字节大小）的数据在移位寄存器时，传送移位寄存器里的数据到接收缓冲器，并且RXNE标志被置位；

这里的RXNE是是接收缓冲区的标志位，

读SPI_DR接收寄存器可以清除RNXE标志位；
在连续传输数据中，一个要接收的数据只有被读出，下一个数据才有机会进入接收缓冲器。而利用RNXE标志位即可知道当前数据是否被读出。否则，下一个数据会对当前数据进行覆盖，那么读取数据就会造成错误。
对于要发送的数据，会将写入数据先放在发送缓冲器中，在发送第一个数据位时，数据字被并行地(通过内部总线)传入移位寄存器，而后串行地移出到MOSI脚上；（可自行设定低位先行还是高位先行）； 数据从发送缓冲器传输到移位寄存器时TXE标志将被置位。

发送到移位寄存器的标志位

只要写入SPI_DR寄存器那么TXE标志位就会被清除。这里将移位寄存器和接收缓冲区和发送缓冲区合在一起，就是数据寄存器；
这里要注意，数据寄存器内部会分为两部分，接收和发送，移位寄存器是共用的，但传输单位最小是8bit或者是16bit，都是以字节为单位的，不会造成同时进行发送和接收的冲突；

右边则是将寄存器的位都标出来了，CR是控制寄存器，只要是产生使能的寄存器；SR是状态寄存器，比较重要的就是刚才介绍的两个RXNE和TXE；

波特率发生器用来控制SCK分频；

传输模式

主模式全双工连续传输

同时进行传输的

一开始，会先写入一个数据1，接着会使标志位TXE置非空，等到TXE位空时，再写入一个数据2，此时会等待RXNE非空时，读取数据A1，接着就是等到TXE为空，再写入一个数据3，然后又是等待RXNE非空时，读取数据A2…以此传输下去，到最后，RXNE非空，读取数据AN，TXE也为空时，BSY位置0，关闭SPI模块；

这里的连续传输就是在一开始一个数据写入之后，还会继续写入一个数据，由于是同时进行传输，所以等到读取数据后又写入一个数据；
在最后会连续读取两个数据表示结束。

非连续传输

一开始写入一个数据1，接着会等待TXE为空时，此时读取一个数据A1，接着会等待RXNE非空时，再写入数据2，以此类推。

对于写入的数据，等待TXE为空后，本来可以再写入一个数据，但是在这种模式是读取一个数据，等到RXNE非空时，再写入数据；
你会发现，在标志位后本来是做出对应的事件，但是这种方式却是选择等待，也就是传输的数据是不连续的。

硬件SPI读写W25Q64

这里的接线方式和试验方法和软件读写是一致的，只是将MySPI.进行改装。

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

//片选电平
void MySPI_W_SS(uint8_t Byte)
{
    GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,(BitAction)Byte);
}


//初始化
void MySPI_Init()
{
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);
    
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
    
    SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
    SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler=SPI_BaudRatePrescaler_128; //设置SCK时钟波特率分频值
    SPI_InitStructure.SPI_CPHA=SPI_CPHA_1Edge;//指定哪个边沿开始捕获
    SPI_InitStructure.SPI_CPOL=SPI_CPOL_Low; //低边沿为常态
    SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial=7; //CRC设置值，默认值为7
    SPI_InitStructure.SPI_DataSize=SPI_DataSize_8b;//传输数据大小（bit）
    SPI_InitStructure.SPI_Direction=SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;//设置双工和收发
    SPI_InitStructure.SPI_FirstBit=SPI_FirstBit_MSB;//指定传输从低位还是高位开始
    SPI_InitStructure.SPI_Mode=SPI_Mode_Master;//主从模式
    SPI_InitStructure.SPI_NSS=SPI_NSS_Soft;//软件设置
    SPI_Init(SPI1,&SPI_InitStructure);
    
    SPI_Cmd(SPI1,ENABLE);
    MySPI_W_SS(1);
    
}
//开始
void MySPI_Start()
{
    MySPI_W_SS(0);
}
//结束
void MySPI_Stop()
{
    MySPI_W_SS(1);
}
//交换字节
uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t SendByte)
{
    while(!SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_TXE));
    SPI_I2S_SendData(SPI1,SendByte);
    while(!SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_RXNE));
    return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
}