代码收藏家 STM32 SPI接口学习笔记
笔记来源于江科协议的视频
芯片采用与stm32F103C8T6
SPI简介
•SPI（Serial Peripheral Interface）是由Motorola公司开发的一种通用数据总线
IIC用最少的通信线，实现最多的功能，但是由于IIC开漏外加上拉电阻的结构，使得通信线高电平的驱动能力比较弱，这样通信线由低电平变为高电平的时候，上升沿耗时比较长，会限制IIC通信最大速度，所以IIC标准速度只有100Khz，快速模式也只有400Khz。
SPI传输更快，传输最大速度取决于芯片厂商的设计需求，SPI设计比较简单，SPI硬件开销比较大，通信过程中有资源浪费的情况。
•四根通信线：SCK（Serial Clock）串行时钟线、MOSI（也叫DO）（Master Output Slave Input）主机输出从机输入、MISO（也叫DI）（Master Input Slave Output）主机输入从机输出、SS（Slave Select）从机选择
•同步，全双工
•支持总线挂载多设备（一主多从），SPI仅支持一主多从，不支持多主机，SPI没有应答机制，
上图中最左边图中DI和DO怎么判断，这个芯片接在stm32上，是从机身份，这里的DI数据输入就是从机数据输入，主机数据输出MOSI，DO则对应的是从机输出，主机输入MISO，
硬件电路
左边是SPI主机，一般是stm32，下面就是挂载上主机的设备，3根从机选择线，2根数据传输线，1根时钟线，他们的高低电平都是相对于GND的电位差，所以单端信号，所有设备还需要共地，GND必须要接，上图只是没画出来，如果从机没有独立供电，主机还要接一根VCC给从机供电，SCK时钟线，MOSI主机输出，从机输入，MISO主机输入从机输出，主机另外引出多条SS控制线，分别接到各从机的SS引脚，对某个设备输出低电平，那就是选择哪个设备，通信完之后，应该把连接的线置回高电平，同一时间，主机只能选择一个设备，如果选择多个从机，则数据产生冲突，•输出引脚配置为推挽输出，高低电平均有很强的驱动能力，这会使上升沿、下降沿都很迅速，这会使速度更快一般SPI能达到Mhz。输入引脚配置为浮空或上拉输入。
SPI冲突点，MISO，主机一个输入，从机三个输出，如果三个从机都是推挽输出，必定产生冲突，在SPI协议里面，从机SS脚为高电平，代表未选中，从机的MISO引脚必须切换到高阻态，相当于引脚断开，不输出任何电平，这样就可以防止数据冲突问题。在SS为低电平时，从机MISO才能为推挽输出。
移位电路
左边是SPI主机，里面有一个8位的移位寄存器，右边是SPI从机，里面也有一个移位寄存器，主机的移位寄存器有个波特率发生器就是时钟输入端，因为SPI是高位先行，所以每来一个时钟，移位寄存器都会向左进行移位，从机中的移位寄存器也是同理，移位寄存器中的时钟源是主机提供的，波特率发生器产生的时钟驱动主机的移位寄存器，同时也通过SCK引脚输出到从机的SCK，接到从机的移位寄存器里面。
主机移位寄存器左边移出去的数据，通过MOSI输入到从机寄存器的右边，从机左边移出去的数据通过MISO输入到主机移位寄存器的右边。 时钟的上升沿所有寄存器向左移动一位，移出的一位放引脚上，时钟的下降沿，引脚上的位，采样输入到移位寄存器的最低位， 如：主机有个数据10101010，从机有数据01010101，先产生上升沿，所有的位向左移动一位，移除的数据会放在通信线上，实际是放在数据输出寄存器上，此时，MOSI数据为1，电平就是高电平，MISO数据为0，电平就是低电平，第一个上升沿就是把寄存器的最高位放在通信线上，这就是数据的输出，在下降沿时，主机和从机都会进行数据采样输入，也就是MOSI的1会采样到从机的最低位，MISO的0则会采样到主机移位寄存器的最低位，这是第一个下降沿的现象，之后的时钟也是这样操作的，一直到第8个时钟，就实现了主机和从机一个字节的数据交换。SPI的数据收发，都是基于字节交换，这个基本单元来进行的，当主机需要发送一个字节，并且需要接受一个字节时，就可以执行字节交换的时序， 如果只想发送，不想接受，依然执行交换时序，接受的数据，不用即可，如果只想接受，不想发送，仍然用交换时序，随便发送一个数据，只要接受的数据，一般在接受时，会同一发送0x00或0xFF，去和从机交换数据。
总结：SPI的基础就是交换字节，就可以实现发送一个字节、接受一个字节，和发送同时接受一个字节。SPI执行只发送或只接受时会有一些资源浪费情况。
时序单元
SS低电平有效，相当于使能位，下降沿通信的开始，上升沿通信的结束。
•CPOL=0：空闲状态时，SCK为低电平，•CPHA=0：SCK第一个边沿移入数据，第二个边沿移出数据，模式0的数据移出移入的时机会提前半个时钟，SCK在第一个边沿之前就要提前移入数据，但数据总要先移除才能移入，所以SCK在第一个边沿之前，就要提前移出数据，或者称为在第0个边沿移出，第一个边沿移入。SS下降沿开始通信，在SCK没有发生第一个上升沿的时候，就要移出数据，MOSI和MISO的输出对齐SS的下降沿，或者说SS的下降沿也作为时钟的一部分，SS下降沿移出，SCK的上升沿移入数据，这样B7就移出完毕，之后SCK下降沿，移出B6，连续8次，之后还有一个下降沿，如果主机只交换一个字节就结束，MOSI可以置会默认电平，或者不管它，MISO也会变化一次，如果不需要，MISO则会在SS的上升沿置会高阻态，如果主机想要交换多个字节，就在第一个字节的时序交换后在发送数据。
模式0对于模式1把数据变化的时机给提前了。
SPI并没有限制上升沿移位还是下降沿移位，这是为了兼容更多芯片，这里有2个可配置的位，CPOL时钟极性，CPHA时钟相位，CPOL=0：空闲状态时，SCK为低电平，CPHA=1：SCK第一个边沿移出数据，第二个边沿移入数据（采样），SS为高电平MISO为高阻态，低电平时才是高低电平，交换完数据之后，MISO必须置会高阻态。在第一个上升沿的时候，同时移出最高位，此时MOSI的电平表示了主机要发送的数据B7，从机通过MISO移除数据，此时MISO通信上的数据是从机的B7，在第一个下降沿的时候，双方寄存器进行数据采样，主机移出去的B7到从机的最低位，从机移出去的B7到主机的最低位。连续8次，主机和从机完成交换一个字节，如果主机想交换一个字节，就可以结束了，在SS的上升沿，MOSI还可以在变化一次，将MOSI置到一个默认的高电平和低电平，MISO必须置为高阻态。此时如果主机的MISO为上拉输入的话，那么MISO的引脚电平就是默认的高电平，如果主机的MISO为浮空，那么从机的MISO不确定。 如果主机还需继续交换字节，主机不必把SS置会高电平，直接重复一下，交换字节的时序即可。
•CPOL=1：空闲状态时，SCK为高电平，CPHA=0：SCK第一个边沿移入数据，第二个边沿移出数据
相对于模式0，就是SCK极性取反一下。
•CPOL=1：空闲状态时，SCK为高电平，CPHA=1：SCK第一个边沿移出数据，第二个边沿移入数据
相对于模式1，就是SCK极性取反一下。
时序图
第一个交换从机发送的数据，一般叫指令码，在从机中，对应的会定义一个指令集，当我们要发送什么指令时，就会在起始后第一个字节发送指令集的数据，这样就能从机完成相应的功能，不同的指令，可以有不同的数据个数，有的指令，只需要一个字节的指令码就可以完成了，如：W25Q64的写使能，写使能。而有的指令需要后面读写的数据，如：W25Q64的写数据、读数据。
上图时序图，使用的模式0。图中的MISO并没有回传数据，是高阻态，当然这个数据也没有那么重要，因为STM32的MISO是上拉输入，所以这里MISO呈现高电平，MOSI的数据根据模式0的方式进行采样，连续采样8次，因为是软件模拟的时序，所以没有贴紧SCK的下降沿，这里因为是写使能，不需要跟随数据。
主机用0x06换来了从机的0xFF，实际上从机并没有输出。
这里是指定地址写，因为W25Q64是8Mhz的存储芯片，一个字节的8位地址不够，地址是24位的，分3个字节传输。首先SS下降沿开始，MOSI空闲时是高电平，所以在下降沿，SCK第一个时钟之前，MOSI变换数据，由高电平变为低电平，然后SCK上升沿采样输入，8个时钟之后，一个字节交换完成，用0x02换来了0xFF，0x02是一条指令代表写一个数据的时序，接受的0xFF则不需要。第8个字节的下降沿是移出数据，把下一个字节的最高位放在MOSI上， 第二个字节用0x12换来了0xFF，根据W25Q64的规定，写指令之后的字节，定义为地址高位，所以这个0x12代表地址的23~16位，第三个数据就代表地址的15~8位，第四个数据代表地址的7~0位，通过三个字节的交换，24位地址就发送完毕了，从机收到的地址为0x123456，第5个数据就是要写入的数据，以上操作代表要在地址0x123456下，写入0x55这个数据。 如果不终止发送数据，继续发送字节会依次写入到后续的存储空间里面。这样就可以从指定地址写，写入多个字节。
模式0
指定地址读，向SS指定的设备，发送读指令（0x03），之后三个字节还是地址，第5个数据是随便给出的数据，从机就会在第5个字节的时序下传递数据给主机，从机传给主机的数据就是要读取的数据。继续发送数据，从机就会继续把指定地址下一个位置的数据发给主机，这样依次进行，就可以实现多字节读取的数据。
W25Q64介绍
简介
•W25Qxx系列是一种低成本、小型化、使用简单的非易失性存储器，常应用于数据存储、字库存储、固件程序存储等场景，使用的是SPI串行通信，掉电不丢失，
•存储介质：Nor Flash（闪存）
•时钟频率：80MHz / 160MHz (Dual SPI) （双重SPI等效的模式）/ 320MHz (Quad SPI)（四重SPI等效的模式）
•存储容量（24位地址）
硬件电路
左边是W25Q65的原理图，右上角是引脚图，右下角就是每个引脚定义的功能，VCC是典型的3.3V供电设备，不能直接接入5V电压，CS低电平有效，WP写保护，配合内部的寄存器配置，可以实现硬件的写保护，WP低电平有效，保护住，不让写，WP接高电平，可以写，HOLD数据保持，低电平有效，如：正常读写时，突然产生中断，然后想用SPI通信线去操作其他器件，如果直接置CS为高电平，此时通信终止，但是又不想终止总线，又想去操作其他器件，可以HOLD置低电平，芯片释放总线，但是芯片时序不会终止，它会记住当前的状态，操作完其他器件时，HOLD置会高电平，然后继续HOLD之前的时序，想当于SPI总线进了中断，还用SPI操作了其他器件。
W25Q64框图
右上角和左上角两大块是存储器的规划示意图，一整块存储空间，先划分为若干个块Block，其中每一块再划分为若干个扇区Sector，对于每个扇区，内部又可以分为很多页Page。 首先右边矩形空间是所有存储器，存储器以字节为单位，每个字节都有唯一的地址，W25Q64的地址宽度是24位，3个字节，所以能看到左下角00 00 00h，之后的空间，地址依次自增，直到最后一个字节7F FF FFh，在整个空间里，以64KB为一个基本单元，划分为若干个块，一共有128块，序号就是从序号0~序号127，在每一块内，它的地址变化范围就是低位的2个字节，每个块的起始是xx0000，结束是xxFFFF， 左边的框图则是对每一块进行更细的划分，分为多个扇区Sector，在一块里面再以4KB为一个单元，进行切分，一块里面有16个扇区，分为扇区0~扇区15，每个扇区内的范围是xx x0 00~xx xF FF，当我们在写入数据时，还会有更细的划分，就是页Page，页是对整个存储空间划分的，也可以看作在扇区里面进行划分，页的大小为256字节，一个扇区里面一共有16页，在一页中，地址范围xx xx 00 ~ xx xx FF，一页内的地址变化，仅限于地址的最低一个字节。 一整个存储空间，首先划分为若干块，对于每一块又划分为若干个扇区，对于整个空间可以划分为很多页。
左下角是SPI控制逻辑，也就是芯片内部进行地址锁存、数据读写等操作，都可以由控制逻辑自动完成，控制逻辑的左边就是SPI的通信引脚，主控芯片通过SPI协议，把指令和数据发给控制逻辑，控制逻辑就会自动取操作内部电路， 控制逻辑上面有一个状态寄存器，芯片是否处于忙状态，是否写使能、是否写保护，都可以在这个状态寄存器里体现，在往上是写控制逻辑，与外部的WP引脚相连，配合WP引脚实现写保护的。 控制逻辑右边有个高电压生成器，配合Flash进行编程的，因为Flash是掉电不丢失的，需要高电压刺激。高电压生成器下面是页地址锁存/计数器，在往下有个字节地址锁存/计数器，这两个器件是用来锁存地址的，我们寻址发送的3个字节地址，前两个字节会进到页地址锁存计数器里，最后一个字节会进到字节地址锁存计数器里，页地址通过写保护和行解码，来选则操作哪一页，字节地址通过列解码和256字节页缓存，来进行指定字节的读写操作，因为地址锁存有计数器的，所以这个地址指针，在读写之后可以自动+1，这样就可以实现从指定地址读写，连续读写多个字节的目的了，再往有大矩形框下面还有一个256字节的页缓冲区，本质上是一个256字节的RAM存储器，数据读写就是通过RAM缓冲区来进行的，写入数据，会先放到缓冲区里面，时序结束后，芯片再将缓冲区的数据复制到对应的Flash里面，因为缓冲区是256字节的，一次写入不能超过256字节，写完数据之后，芯片会把数据从缓冲区移到Flash里面，数据从缓冲区转移到Flash里，需要一定时间，所以在写入时序后，芯片会进入一段忙的状态，所以缓冲区有一根线通向状态寄存器，给状态寄存器的BUSY置1，表示芯片当时正在转运数据，忙状态，在忙的时候，芯片就不会读写新的时序了。
操作事项
写入操作时：
•写入操作前，必须先进行写使能
•每个数据位只能由1改写为0，不能由0改写为1
•写入数据前必须先擦除，擦除后，所有数据位变为1
•擦除必须按最小擦除单元进行，最小的一个擦除单元是扇区，4KB，
•连续写入多字节时，最多写入一页（256字节）的数据，超过页尾位置的数据，会回到页首覆盖写入
•写入操作结束后，芯片进入忙状态，不响应新的读写操作
读取操作时：
•直接调用读取时序，无需使能，无需额外操作，没有页的限制，读取操作结束后不会进入忙状态，但不能在忙状态时读取
指令集：
0x06：写使能
0x04：写失能
0x05：读寄存器，通过交换来读取一个字节，查看忙状态，
0x02：页编程，写数据，限制256字节， 起始 0x02 地址 写入的数据
0xD8：按64KB擦除
0x52：按32KB擦除
0x20：按4KB擦除 起始 交换字节0x20 地址 终止
0xC7/0x60：整片擦除。
0x9F：读取ID号， 起始 交换字节0x9F 连续读取三个字节（第一个字节厂商ID，第二、三个字节设备ID） 终止
0x03：读取数据 起始 交换字节0x03 地址 数据（交换数据用0x00）
SPI外设
简介
•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
•可配置8位/16位数据帧、高位先行/低位先行
•时钟频率： fPCLK / (2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256)，SPI的时钟其实是由PCLK得来的，fPCLK就是外部终使，Apb2的时钟72Mhz（SPI1），Apb1的时钟36Mhz（SPI2），
•支持多主机模型、主或从操作
•可精简为半双工/单工通信
•支持DMA
•兼容I2S协议（音频传输协议）
•STM32F103C8T6 硬件SPI资源：SPI1、SPI2
框图
图大概可以分为两部分，左上角就是数据寄存器和移位寄存器配合的部分，剩下的右下角就是一些控制逻辑。
左上角，核心部分就是这个移位寄存器，右边的数据低位，一位一位的从MOSI移出去，然后MISO的数据，一位一位的移入左边的数据高位，显然移位寄存器是一个右移的状态，图上表示的是低位先行，对应右下角LSBFIRST控制位，这一位可以控制是低位先行还是高位先行，给0就是高位先行，给1就是低位先行，再往左看，MOSI和MISO做了个交叉，主要用于进行主从模式引脚变化的，做主机是，交叉就不用，做从机的时候就要用到交叉连接。上下两个缓冲区，实际上就是数据寄存器DR， 发送缓冲区就是发送数据寄存器TDR，上面接受缓冲区就是接受数据寄存器RDR，TDR和RDR占用一个地址，同一称DR，写入数据时数据写入TDR，读取DR时数据从RDR读取，数据寄存器和移位寄存器配合，可实现连续的数据流，如：连续发送一批数据，第一个数据写入TDR，当移位寄存器没有数据移位时，TDR的数据会立刻转入移位寄存器，开始移位，转入时刻，会置状态寄存器的TXE为1， 表示发送寄存器为空，当检查到TXE为1时，下个数据提前写入到TDR了，一旦上个数据发完，下个数据立马跟上，实现不间断的连续传输，然后移位寄存器这里一旦有数据，就自动产生时钟，将数据移出去，在移出的过程中，MISO的数据也会移入，移入的数据会整体的转入到接受缓冲区RDR，这时，会置RXNE为1，表示接受寄存器非空，需要尽快把RDR的数据读出来，在下一个数据来之前，读出RDR，就可以实现连续的接受了。
波特率发生器本质上就是个分频器，用来产生SCK时钟的，输入时钟是PCLK，72M或36M，经过分频之后，输出到SCK引脚，这里生成的时钟和移位寄存器同步，右边，CR1寄存器的三个位，BR0、BR1、BR2用来控制分频系数，SPE是SPI使能，MSTR，配置主从模式，1是主模式，0是从模式，CPOL和CPHA用来选择SPI的四种模式。
逻辑框图
核心部分是数据寄存器和移位寄存器，移位寄存器，高位移出去，通过GPIO，到MOSI，从MOSI输出，移入的数据从MISO进来，通过GPIO到移位寄存器的低位。TDR整体转入移位寄存器，会置TXE标志位，移位寄存器，整体转入RDR的时刻，置RXNE标志位。波特率发生器产生时钟输出到SCK引脚。
时序逻辑图
主模式全双工连续传输、连续传输
第一行是SCK时钟线，CPOL=1，CPHA=1使用的是SPI模式3，所以SCK默认高电平，在第一个下降沿，MOSI和MISO移出数据，之后，上升沿移入数据，第二行是MISO和MOSI输出的波形，跟随SCK时钟变化，数据依次出现，这里演示的是低位先行的模式，第三行是TXE，发送寄存器空标志位，第四行是发送缓冲器，写入SPI_DR, 第五行BSY，忙，由硬件自动设置和清除的，有数据传输时，BSY置1，没有时，置0。再往下看是输入的流程现象，第一行是MISO和MOSI输入，第二行是RXNE是接受标志位非空，最后一个是接受缓冲器读出SPI_DR。
首先SS置低电平，（上图没画），开始时序，刚开始时，TXE为1，表示TDR为空，软件写入0xF1到SPI_DR,写入之后，TDR变为0xF1，同时TXE变为0，表示TDR已经有数据了，此时TDR是等候区，移位寄存器才是发送区，刚开始没数据，在TDR的数据会直接转入移位寄存器，开始发送，转入瞬间，TXE置1，表示发送寄存器空，移位寄存器有数据了，波形自动开始生成，在转入数据的同时，TDR为空，然后就可以把第二个数据放入TDR，之后的数据也是这样流程，不想继续发送时，置TXE=1；置TXE=1之后还要等待一段时间，波形才能发送完成，然后BSY置0。
因为SPI是全双工，在第一个字节发送完成后，第一个字节也完成了接受，接受到的数据A1，这时，移位寄存器的数据整体转入RDR，RDR存储的就是A1，转入的同时RXNE也置1，表示收到了数据。然后从SPI_DR也就是RDR读出数据A1，接受完之后，软件清除RXNE标志位，当第二个数据收到之后，RXNE重新置1，检测到RXNE=1时，读出数据，在最后一个字节时序产生之后第三个数据才能收到， 一个字节收到之后，移位寄存器的数据自动转入RDR，会覆盖原有的数据，所以读取数据要立刻。
非连续传输
SPI模式3，SCK默认高电平，想发送数据时，如果检测到TXE=1，TDR为空，就软件写入0xF1到SPI_DR,这时TDR的值为F1，TXE变为0，目前移位寄存器也为空，所以F1会转到移位寄存器开始发送，并且TXE置回1，表示可以把下一个数据放在TDR里面，这里TXE置1但并不会把这个数据写进去，而是等待第一个字节时序结束，这时接受的RXNE置1，等待RXNE置1后，先把接受的第一个字节读出来，之后再写入下一个字节数据。之后的数据也是这个流程。 第一步：等待TXE为1， 第二步：写入发送的数据到TDR， 第三步：等待RXNE为1， 第四步：读取RDR接受的数据， 之后交换字节重复这四步。
代码
硬件SPI
#include "stm32f10x.h" // Device header
//CS引脚，低电平有效，高电平通信停止
void MySPI_W_CS(uint8_t BitValue)
{
GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,(BitAction)BitValue);
}
void MySPI_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
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_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //主机
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_128; //128分频
SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge; //第几个边沿采样
SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low; //极性选择
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; //校沿位用不到
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; //8位数据帧
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //全双工
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //高位先行
SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSS用软件控制
SPI_Init(SPI1,&SPI_InitStructure);
SPI_Cmd(SPI1,ENABLE);
//默认电平
MySPI_W_CS(1);
}
//开始信号
void MySPI_Start(void)
{
MySPI_W_CS(0);
}
//结束信号
void MySPI_Stop(void)
{
MySPI_W_CS(1);
}
交换一个字节
//uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t byte)
//{
// uint8_t i,ByteReceive=0x00;
//
// for(i=0;i<8;i++)
// {
// MySPI_W_MOSI(byte &(0x80 >> i));
// MySPI_W_CLK(1);
// //ByteReceive |= MySPI_R_MISO()<<(8-i);
// if (MySPI_R_MISO() == 1){ByteReceive |= (0x80 >> i);}
// MySPI_W_CLK(0);
// }
// return ByteReceive;
//}
uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t ByteSend)
{
while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET );
SPI_I2S_SendData(SPI1,ByteSend);
while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET );
return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
}
软件SPI
SPI.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
//CS引脚，低电平有效，高电平通信停止
void MySPI_W_CS(uint8_t BitValue)
{
GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,(BitAction)BitValue);
}
//写时钟
void MySPI_W_CLK(uint8_t BitValue)
{
GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_5,(BitAction)BitValue);
}
//MOSI 主机输出从机输入
void MySPI_W_MOSI(uint8_t BitValue)
{
GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_7,(BitAction)BitValue);
}
//MISO 主机读取从机数据
uint8_t MySPI_R_MISO(void)
{
return GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_6);
}
void MySPI_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | 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;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
//默认电平
MySPI_W_CS(1);
MySPI_W_CLK(0);
}
//开始信号
void MySPI_Start(void)
{
MySPI_W_CS(0);
}
//结束信号
void MySPI_Stop(void)
{
MySPI_W_CS(1);
}
交换一个字节
//uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t byte)
//{
// uint8_t i,ByteReceive=0x00;
//
// for(i=0;i<8;i++)
// {
// MySPI_W_MOSI(byte &(0x80 >> i));
// MySPI_W_CLK(1);
// //ByteReceive |= MySPI_R_MISO()<<(8-i);
// if (MySPI_R_MISO() == 1){ByteReceive |= (0x80 >> i);}
// MySPI_W_CLK(0);
// }
// return ByteReceive;
//}
uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t ByteSend)
{
uint8_t i, ByteReceive = 0x00; //定义接收的数据，并赋初值0x00，此处必须赋初值0x00，后面会用到
for (i = 0; i < 8; i ++) //循环8次，依次交换每一位数据
{
MySPI_W_MOSI(ByteSend & (0x80 >> i)); //使用掩码的方式取出ByteSend的指定一位数据并写入到MOSI线
MySPI_W_CLK(1); //拉高SCK，上升沿移出数据
if (MySPI_R_MISO() == 1){ByteReceive |= (0x80 >> i);} //读取MISO数据，并存储到Byte变量
//当MISO为1时，置变量指定位为1，当MISO为0时，不做处理，指定位为默认的初值0
MySPI_W_CLK(0); //拉低SCK，下降沿移入数据
}
return ByteReceive; //返回接收到的一个字节数据
}
W25Q64.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "W25Q64_Ins.h"
#include "MySPI.h"
//W25Q64初始化
void W25Q64_Init(void)
{
MySPI_Init();
}
//读取ID
void W25Q64_ReadID(uint8_t *MID,uint16_t *DID)
{
MySPI_Start();
MySPI_SwapByte(W25Q64_JEDEC_ID);
*MID = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);
*DID = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE) << 8;
*DID |= MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);
MySPI_Stop();
}
//写使能
void W25Q64_WriteEnable(void)
{
MySPI_Start();
MySPI_SwapByte(W25Q64_WRITE_ENABLE); //写使能
MySPI_Stop();
}
//W25Q64 等待忙
void W25Q64_WaitBusy(void)
{
uint32_t Count = 10000;
MySPI_Start();
MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_1);
while((MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE)& 0x01) == 0x01)
{
Count--;
if(Count == 0)
break;
}
MySPI_Stop();
}
//W25Q64页编程
void W25Q64_PageProgram(uint32_t Addr,uint8_t *DataArray,uint16_t Count)
{
uint16_t i;
W25Q64_WriteEnable();
MySPI_Start();
MySPI_SwapByte(W25Q64_PAGE_PROGRAM); //交换发送页编程的指令
MySPI_SwapByte(Addr>>16);
MySPI_SwapByte(Addr>>8);
MySPI_SwapByte(Addr);
for(i=0;i<Count;i++)
{
MySPI_SwapByte(DataArray[i]);
}
MySPI_Stop();
W25Q64_WaitBusy();
}
//页擦除
void W25Q64_SectorEraser(uint32_t Addr)
{
W25Q64_WriteEnable();
MySPI_Start();
MySPI_SwapByte(W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB);
MySPI_SwapByte(Addr>>16);
MySPI_SwapByte(Addr>>8);
MySPI_SwapByte(Addr);
MySPI_Stop();
W25Q64_WaitBusy(); //等待忙
}
void W25Q64_ReadData(uint32_t Addr,uint8_t *DataArray,uint16_t Count)
{
uint32_t i;
MySPI_Start();
MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_DATA);
MySPI_SwapByte(Addr>>16);
MySPI_SwapByte(Addr>>8);
MySPI_SwapByte(Addr);
for(i=0;i<Count;i++)
{
DataArray[i] = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);
}
MySPI_Stop();
} 指令集
#ifndef __W25Q64_INS_H
#define __W25Q64_INS_H
#define W25Q64_WRITE_ENABLE 0x06
#define W25Q64_WRITE_DISABLE 0x04
#define W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_1 0x05
#define W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_2 0x35
#define W25Q64_WRITE_STATUS_REGISTER 0x01
#define W25Q64_PAGE_PROGRAM 0x02
#define W25Q64_QUAD_PAGE_PROGRAM 0x32
#define W25Q64_BLOCK_ERASE_64KB 0xD8
#define W25Q64_BLOCK_ERASE_32KB 0x52
#define W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB 0x20
#define W25Q64_CHIP_ERASE 0xC7
#define W25Q64_ERASE_SUSPEND 0x75
#define W25Q64_ERASE_RESUME 0x7A
#define W25Q64_POWER_DOWN 0xB9
#define W25Q64_HIGH_PERFORMANCE_MODE 0xA3
#define W25Q64_CONTINUOUS_READ_MODE_RESET 0xFF
#define W25Q64_RELEASE_POWER_DOWN_HPM_DEVICE_ID 0xAB
#define W25Q64_MANUFACTURER_DEVICE_ID 0x90
#define W25Q64_READ_UNIQUE_ID 0x4B
#define W25Q64_JEDEC_ID 0x9F
#define W25Q64_READ_DATA 0x03
#define W25Q64_FAST_READ 0x0B
#define W25Q64_FAST_READ_DUAL_OUTPUT 0x3B
#define W25Q64_FAST_READ_DUAL_IO 0xBB
#define W25Q64_FAST_READ_QUAD_OUTPUT 0x6B
#define W25Q64_FAST_READ_QUAD_IO 0xEB
#define W25Q64_OCTAL_WORD_READ_QUAD_IO 0xE3
#define W25Q64_DUMMY_BYTE 0xFF
#endifmain.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "W25Q64.h"
uint8_t MID; //定义用于存放MID号的变量
uint16_t DID; //定义用于存放DID号的变量
uint8_t ArrayWrite[] = {0x01, 0xBB, 0x03, 0x04}; //定义要写入数据的测试数组
uint8_t ArrayRead[4]; //定义要读取数据的测试数组
int main(void)
{
/*模块初始化*/
OLED_Init(); //OLED初始化
W25Q64_Init(); //W25Q64初始化
/*显示静态字符串*/
OLED_ShowString(1, 1, "MID: DID:");
OLED_ShowString(2, 1, "W:");
OLED_ShowString(3, 1, "R:");
/*显示ID号*/
W25Q64_ReadID(&MID, &DID); //获取W25Q64的ID号
OLED_ShowHexNum(1, 5, MID, 2); //显示MID
OLED_ShowHexNum(1, 12, DID, 4); //显示DID
/*W25Q64功能函数测试*/
//W25Q64_SectorEraser(0x000000); //扇区擦除
W25Q64_PageProgram(0x000000, ArrayWrite, 4); //将写入数据的测试数组写入到W25Q64中
W25Q64_ReadData(0x000000, ArrayRead, 4); //读取刚写入的测试数据到读取数据的测试数组中
/*显示数据*/
OLED_ShowHexNum(2, 3, ArrayWrite[0], 2); //显示写入数据的测试数组
OLED_ShowHexNum(2, 6, ArrayWrite[1], 2);
OLED_ShowHexNum(2, 9, ArrayWrite[2], 2);
OLED_ShowHexNum(2, 12, ArrayWrite[3], 2);
OLED_ShowHexNum(3, 3, ArrayRead[0], 2); //显示读取数据的测试数组
OLED_ShowHexNum(3, 6, ArrayRead[1], 2);
OLED_ShowHexNum(3, 9, ArrayRead[2], 2);
OLED_ShowHexNum(3, 12, ArrayRead[3], 2);
while (1)
{
}
}
