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STM32学习记录--Day4

news 2025/8/1 6:24:21

今天了解了一下SPI总线：

用户代码关联：

// 用户代码中MOSI配置（PB5）
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 复用推挽输出

用户代码关联：

// 用户代码中MISO配置（PB4）
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;  // 输入上拉

功能：主机输出的同步时钟
控制单元：
- 时钟控制模块 生成SCK信号，受以下参数控制：
  - 波特率：时钟频率（由PCLK分频）。
  - 极性 (CPOL)：
    - CPOL=0：空闲时SCK为低电平
    - CPOL=1：空闲时SCK为高电平
  - 相位 (CPHA)：
    - CPHA=0：数据在时钟第一个边沿采样
    - CPHA=1：数据在时钟第二个边沿采样

用户代码关联：

SPI_InitStruct.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;  // CPOL=0
SPI_InitStruct.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge; // CPHA=0

功能：从机片选信号（低电平有效）
工作模式：
- 硬件模式：
  - 由SPI控制器自动控制（图示中 “内部NSS”）。
- 软件模式：
  - 用户通过GPIO手动控制（图示中 “软/硬NSS” 选择）。
关键场景：
- 传输开始前：拉低NSS选中从机。
- 传输结束后：拉高NSS释放从机。

用户代码关联：

// 用户代码中使用PA0模拟NSS（软件控制）
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_RESET); // 选中从机（W25Q64）
SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);  // 启动SPI传输

中断系统：
- TxE (Transmit Empty)：发送寄存器空 → 可写入新数据。
- RxNE (Receive Not Empty)：接收寄存器非空 → 可读取数据。
- OVR (Overrun)：数据覆盖错误 → 需清除标志。
```
// 用户代码中轮询标志位
while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPIx, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET); // 等待TxE
```
通信方向选择：
- 支持多模式（图中红框区域）：
  - 2线全双工：同时使用MOSI和MISO（标准SPI）。
  - 2线只收：仅用MISO（从机到主机）。
  - 单线模式：半双工通信（共用单数据线）。
```
SPI_InitStruct.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
```
主从控制：
- 主/从模式：决定SCK由谁生成（主机：SCK输出；从机：SCK输入）。
```
SPI_InitStruct.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; // 主机模式
```

引脚	方向	核心功能	关键关联模块
MOSI	主机→从机	主机输出数据	发送数据寄存器 → 数据控制单元
MISO	从机→主机	主机输入数据	接收数据寄存器 → RxNE中断
SCK	主机→从机	提供同步时钟	时钟控制（CPOL/CPHA）
NSS	主机→从机	从机选择控制（低有效）	软/硬NSS选择 → 内部控制逻辑