STM32 SPI通信（硬件）
一、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)
- 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
- STM32F103C8T6 硬件SPI资源：SPI1、SPI2
二、SPI框图
1、2、3、4、5：主要是实现数据连续进入。
6、7、8、9、10：控制逻辑，寄存器位，控制什么部分，有什么效果等等
（3）：移位寄存器，首先右边的数据低位一位位的从MOSI移出去。MISO的数据一位位的移入到左边的数据高位。显然是一个低位先行的配置。由（5）来控制：0——高位先行；1——低位先行。
（1）：MISO和MOSI交叉了，主要是进行主从模式引脚变换的，SPI作为主机时候，交叉就不用。作为从机时，就需要使用到交叉的这个路线（图上MISO的箭头反了）。
（2）、（4）：分别为RDR和TDR。
三、传输模式
注：
连续传输和非连续传输的区别，主要体现在当TXE为1时，连续传输会把下一个数据放在TDR里面候着。而非连续传输时先等第一个时序结束，再把第二个放在DR里面。
四、代码部分
注：SCK和MOSI是硬件外设控制的输出信号，配置为复用推挽输出
MISO是硬件外设输入信号，配置为上拉输入
CS(SS)是软件控制的输出信号，配置为通用推挽输出
//写DR数据寄存器
void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data);
//读DR数据寄存器
uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef* SPIx);MySPI.c
#include "stm32f10x.h" // Device header/*** 函 数：SPI写SS引脚电平，SS仍由软件模拟* 参 数：BitValue 协议层传入的当前需要写入SS的电平，范围0~1* 返 回 值：无* 注意事项：此函数需要用户实现内容，当BitValue为0时，需要置SS为低电平，当BitValue为1时，需要置SS为高电平*/
void MySPI_W_SS(uint8_t BitValue)
{GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_4, (BitAction)BitValue); //根据BitValue，设置SS引脚的电平
}/*** 函 数：SPI初始化* 参 数：无* 返 回 值：无*/
void MySPI_Init(void)
{/*开启时钟*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE); //开启SPI1的时钟/*GPIO初始化*/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); //将PA4引脚初始化为推挽输出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); //将PA5和PA7引脚初始化为复用推挽输出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); //将PA6引脚初始化为上拉输入/*SPI初始化*/SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure; //定义结构体变量SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //模式，选择为SPI主模式SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //方向，选择2线全双工SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; //数据宽度，选择为8位SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //先行位，选择高位先行SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_128; //波特率分频，选择128分频SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low; //SPI极性，选择低极性SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge; //SPI相位，选择第一个时钟边沿采样，极性和相位决定选择SPI模式0SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSS，选择由软件控制SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; //CRC多项式，暂时用不到，给默认值7SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure); //将结构体变量交给SPI_Init，配置SPI1/*SPI使能*/SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI1，开始运行/*设置默认电平*/MySPI_W_SS(1); //SS默认高电平
}/*** 函 数：SPI起始* 参 数：无* 返 回 值：无*/
void MySPI_Start(void)
{MySPI_W_SS(0); //拉低SS，开始时序
}/*** 函 数：SPI终止* 参 数：无* 返 回 值：无*/
void MySPI_Stop(void)
{MySPI_W_SS(1); //拉高SS，终止时序
}/*** 函 数：SPI交换传输一个字节，使用SPI模式0* 参 数：ByteSend 要发送的一个字节* 返 回 值：接收的一个字节*/
uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t ByteSend)
{while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) != SET); //等待发送数据寄存器空SPI_I2S_SendData(SPI1, ByteSend); //写入数据到发送数据寄存器，开始产生时序while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) != SET); //等待接收数据寄存器非空return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1); //读取接收到的数据并返回
}
W5Q64.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "MySPI.h"
#include "W25Q64_Ins.h"/*** 函 数：W25Q64初始化* 参 数：无* 返 回 值：无*/
void W25Q64_Init(void)
{MySPI_Init(); //先初始化底层的SPI
}/*** 函 数：W25Q64读取ID号* 参 数：MID 工厂ID，使用输出参数的形式返回* 参 数：DID 设备ID，使用输出参数的形式返回* 返 回 值：无*/
void W25Q64_ReadID(uint8_t *MID, uint16_t *DID)
{MySPI_Start(); //SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_JEDEC_ID); //交换发送读取ID的指令*MID = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE); //交换接收MID，通过输出参数返回*DID = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE); //交换接收DID高8位*DID <<= 8; //高8位移到高位*DID |= MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE); //或上交换接收DID的低8位，通过输出参数返回MySPI_Stop(); //SPI终止
}/*** 函 数：W25Q64写使能* 参 数：无* 返 回 值：无*/
void W25Q64_WriteEnable(void)
{MySPI_Start(); //SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_WRITE_ENABLE); //交换发送写使能的指令MySPI_Stop(); //SPI终止
}/*** 函 数：W25Q64等待忙* 参 数：无* 返 回 值：无*/
void W25Q64_WaitBusy(void)
{uint32_t Timeout;MySPI_Start(); //SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_1); //交换发送读状态寄存器1的指令Timeout = 100000; //给定超时计数时间while ((MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE) & 0x01) == 0x01) //循环等待忙标志位{Timeout --; //等待时，计数值自减if (Timeout == 0) //自减到0后，等待超时{/*超时的错误处理代码，可以添加到此处*/break; //跳出等待，不等了}}MySPI_Stop(); //SPI终止
}/*** 函 数：W25Q64页编程* 参 数：Address 页编程的起始地址，范围：0x000000~0x7FFFFF* 参 数：DataArray 用于写入数据的数组* 参 数：Count 要写入数据的数量，范围：0~256* 返 回 值：无* 注意事项：写入的地址范围不能跨页*/
void W25Q64_PageProgram(uint32_t Address, uint8_t *DataArray, uint16_t Count)
{uint16_t i;W25Q64_WriteEnable(); //写使能MySPI_Start(); //SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_PAGE_PROGRAM); //交换发送页编程的指令MySPI_SwapByte(Address >> 16); //交换发送地址23~16位MySPI_SwapByte(Address >> 8); //交换发送地址15~8位MySPI_SwapByte(Address); //交换发送地址7~0位for (i = 0; i < Count; i ++) //循环Count次{MySPI_SwapByte(DataArray[i]); //依次在起始地址后写入数据}MySPI_Stop(); //SPI终止W25Q64_WaitBusy(); //等待忙
}/*** 函 数：W25Q64扇区擦除（4KB）* 参 数：Address 指定扇区的地址，范围：0x000000~0x7FFFFF* 返 回 值：无*/
void W25Q64_SectorErase(uint32_t Address)
{W25Q64_WriteEnable(); //写使能MySPI_Start(); //SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB); //交换发送扇区擦除的指令MySPI_SwapByte(Address >> 16); //交换发送地址23~16位MySPI_SwapByte(Address >> 8); //交换发送地址15~8位MySPI_SwapByte(Address); //交换发送地址7~0位MySPI_Stop(); //SPI终止W25Q64_WaitBusy(); //等待忙
}/*** 函 数：W25Q64读取数据* 参 数：Address 读取数据的起始地址，范围：0x000000~0x7FFFFF* 参 数：DataArray 用于接收读取数据的数组，通过输出参数返回* 参 数：Count 要读取数据的数量，范围：0~0x800000* 返 回 值：无*/
void W25Q64_ReadData(uint32_t Address, uint8_t *DataArray, uint32_t Count)
{uint32_t i;MySPI_Start(); //SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_DATA); //交换发送读取数据的指令MySPI_SwapByte(Address >> 16); //交换发送地址23~16位MySPI_SwapByte(Address >> 8); //交换发送地址15~8位MySPI_SwapByte(Address); //交换发送地址7~0位for (i = 0; i < Count; i ++) //循环Count次{DataArray[i] = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE); //依次在起始地址后读取数据}MySPI_Stop(); //SPI终止
}