STM32 SPI 实验全面解析

系统讲解 STM32 的 SPI 实验，用STM32F103ZET6 和 HAL 库，内容将围绕：

🧠 一、SPI 原理：我如何用自己的话教会你？

什么是 SPI？

SPI（Serial Peripheral Interface，串行外设接口）是一种全双工、主从结构、同步传输的串行通信协议。

简单说，SPI 就像一根高速的传送带，主机发数据、从机同步收，同时从机也能发数据回来。

SPI 通信线：

SPI 特点：

🧪 二、实验内容描述

我们现在做一个 SPI主机 实验，STM32作为主机，通过 SPI1 发送一串数据给从设备（可以是另一个 MCU，或 SPI Flash 等）。

🔧 三、硬件连接示意

以 SPI1 为例：

📚 四、HAL库函数讲解 + 寄存器关系

1. HAL_SPI_Init()

函数作用：初始化 SPI 结构体并配置 SPI 寄存器

HAL_SPI_Init(&hspi1);

2. HAL_SPI_Transmit()

发送数据（阻塞）

HAL_SPI_Transmit(&hspi1, data, len, timeout);

3. HAL_SPI_Receive()

接收数据（阻塞）

HAL_SPI_Receive(&hspi1, recv_buf, len, timeout);

4. HAL_SPI_TransmitReceive()

同时收发（全双工通信）

HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, tx_data, rx_data, len, timeout);

🧪 五、SPI主机发送实验 – 完整代码

1. SPI 初始化（CubeMX 生成或手写）

SPI_HandleTypeDef hspi1;

void MX_SPI1_Init(void)
{
  hspi1.Instance = SPI1;
  hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;
  hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
  hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
  hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;
  hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;
  hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;  // NSS由软件控制
  hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_16;
  hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
  hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;
  hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;
  hspi1.Init.CRCPolynomial = 10;
  if (HAL_SPI_Init(&hspi1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

2. 主函数中测试：

uint8_t tx_data[] = {0xAA, 0xBB, 0xCC};

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET); // NSS = 0，开始通信

HAL_SPI_Transmit(&hspi1, tx_data, sizeof(tx_data), 1000); // 发送数据

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);   // NSS = 1，结束通信

📍 六、SPI寄存器背后做了什么？

🎯 七、典型应用

🧰 八、常见问题排查

✅ 总结

作者：不如出家吧