代码收藏家 STM32 SPI数据接收难题解析：原因与解决方案
前言
在 STM32 开发中，SPI（串行外设接口） 是一种常见的通信协议，它广泛应用于传感器、显示屏、存储器等外设的连接。虽然 SPI 看似简单，但许多开发者在使用时常常遇到无法接收数据的问题，或者数据传输不稳定。问题往往出在细节配置上，忽视某些设置会导致 SPI 通信失败。
本文将总结几个常见的 SPI 配置误区，帮助你解决“收不到数据”的问题。
1. 未正确配置 SPI 时钟
SPI 通信的工作依赖于主设备和从设备之间的时钟同步。STM32 的 SPI 外设需要外部时钟源支持，而 CubeMX 默认并不总是配置正确的 SPI 时钟，尤其是当你更改了系统时钟或使用不同的时钟源时。
问题表现：
SPI 从设备接收不到数据
主设备发送数据后，接收端始终为空
解决办法：
在 CubeMX 中，确保 SPI 时钟配置正确，特别是在使用不同的时钟源时，时钟树设置要与 SPI 通信频率匹配。
手动检查 SPI 的 Clock Phase（CPHA） 和 Clock Polarity（CPOL） 设置，确保与外设的时钟配置一致。
2. 未正确配置 SPI 的方向
SPI 允许两种数据传输方向：主设备到从设备 和 从设备到主设备。STM32 中，SPI 数据传输的方向在配置时需要明确指定。如果方向配置不当，数据传输会失败。
问题表现：
从设备无法接收到主设备发送的数据
主设备收不到从设备传输的数据
解决办法：
在 CubeMX 或代码中，确保 SPI Mode 和 数据传输方向（Full-Duplex、Half-Duplex）的设置与你的硬件需求一致。
配置时要确保数据方向正确，主设备一般使用全双工（Full-Duplex）模式进行数据传输。
3. CS（片选）信号没有正确控制
SPI 通信中的 CS（Chip Select） 信号用于选择目标从设备。如果 CS 信号没有正确控制，从设备就不会响应主设备的请求。通常，CS 信号需要在每次传输数据之前拉低，在传输结束后拉高。
问题表现：
数据传输不稳定，或者完全无法通信
从设备一直处于无响应状态
解决办法：
确保每次传输前，拉低 CS 信号，传输完成后拉高。
如果你在使用多个 SPI 外设，确保每个外设的 CS 信号都能独立控制，避免冲突。
4. SPI 接口的 DMA 配置错误
对于需要大量数据传输的应用，使用 DMA 可以极大提高效率。如果你在 SPI 数据传输中启用了 DMA，但配置不当，DMA 可能无法正确工作，导致数据丢失或传输失败。
问题表现：
大量数据传输时，接收缓冲区为空
DMA 传输完成标志未触发，数据一直处于未接收状态
解决办法：
确保在配置 SPI 时，正确启用了 DMA，并且 DMA 的传输方向和缓冲区大小配置正确。
在 DMA 中断服务函数中，正确清除中断标志，并检查是否存在数据传输超时。
5. 未正确清除 SPI 标志位
在 STM32 的 SPI 通信中，某些状态标志需要手动清除，否则可能会导致数据传输的失败或阻塞。常见的标志位包括 RXNE（接收缓冲区非空标志）和 TXE（发送缓冲区空标志）。
问题表现：
SPI 通信过程中，数据无法正常读取
数据丢失或总是读取到错误的数据
解决办法：
在读取数据之前，确保清除 SPI 的标志位。可以使用 __HAL_SPI_CLEAR_RXNE_FLAG() 或 __HAL_SPI_CLEAR_TXE_FLAG() 来手动清除标志位。
确保在中断服务函数中及时清除相关标志，避免中断处理错误。
6. SPI 引脚复用配置错误
STM32 的 SPI 外设引脚通常是复用的，即你需要在 CubeMX 或手动配置中将 MISO、MOSI、SCK 等引脚正确设置为 SPI 功能。如果这些引脚没有正确配置，SPI 数据将无法传输。
问题表现：
数据完全无法传输
SPI 外设没有任何响应
解决办法：
在 CubeMX 中，确保相关的 SPI 引脚被正确配置为 SPI 模式（复用功能）。如果你使用了手动配置，需要确保相关引脚的模式为 Alternate Function。
总结
STM32 的 SPI 外设在配置时容易出错，尤其是对于初学者。常见的问题包括 SPI 时钟配置错误、数据传输方向不匹配、CS 信号控制不当、DMA 配置错误等。
要避免这些问题，建议：
检查 SPI 时钟和数据传输方向设置，确保与外设的需求一致。
适当使用 CS 信号控制，每次传输前拉低 CS，传输结束后拉高。
配置 DMA 时确保正确设置传输方向和缓冲区大小。
在使用 SPI 时，手动清除相关的标志位，确保数据传输顺利完成。
通过避免这些常见的错误，SPI 通信将更加稳定高效。
作者：唐萍摆摊中
