SPI协议的简单总结

1万 · 2023-6-12 11:25

SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行通信协议，用于在数字系统之间进行数据交换。它是一种全双工、点对点的通信协议，常用于连接微控制器和外部设备，如传感器、存储器、显示器、无线模块等。

SPI协议使用四个线（信号线）进行通信：

SCLK（Serial Clock）：时钟线，由主设备产生，用于同步数据传输的时序。

MOSI（Master Output Slave Input）：主设备输出、从设备输入线，用于主设备向从设备发送数据。

MISO（Master Input Slave Output）：主设备输入、从设备输出线，用于从设备向主设备发送数据。

SS（Slave Select）：从设备选择线，由主设备控制，用于选择要进行通信的特定从设备。

SPI协议通过在SCLK上的时钟脉冲来同步主设备和从设备之间的数据传输。在每个时钟周期中，主设备将数据从MOSI线发送给从设备，同时从设备将数据从MISO线发送给主设备。主设备和从设备可以以全双工方式同时进行数据传输。

在传输期间，通过SS线的逻辑电平来选择与主设备通信的从设备。当SS线为低电平时，表示选中了某个从设备，数据将在该从设备和主设备之间传输。当SS线为高电平时，表示未选中任何从设备，通信通道关闭。

SPI协议具有灵活性和简单性，传输速度较快，适用于在资源受限的嵌入式系统中使用。然而，SPI协议在多主设备之间的冲突处理和设备地址识别方面存在一些限制。为了解决这些问题，通常会使用其他协议或技术，如多路复用和片选解码器。

总结一下，SPI协议是一种全双工、点对点的串行通信协议，通过四根线实现数据传输和时序同步。它在嵌入式系统中广泛应用，用于主设备和外部设备之间的高速数据交换。

1万 · 2023-6-12 11:26

在STM32 HAL库中使用SPI的基本步骤如下：

初始化SPI总线：在使用SPI之前，需要初始化SPI总线的相关设置，包括时钟频率、模式（主模式或从模式）、数据位数等。可以使用HAL_SPI_Init()函数来进行初始化。

配置SPI外设：配置SPI外设的一些参数，如数据传输顺序、数据帧格式、NSS（片选信号）管理等。可以使用HAL_SPI_SetXXX()系列函数来配置相关参数。

选择从设备：在进行SPI通信之前，需要选择要通信的从设备。可以使用HAL_SPI_SelectSlave()函数来选择从设备。

发送和接收数据：通过调用HAL_SPI_Transmit()和HAL_SPI_Receive()函数来发送和接收数据。可以根据需要选择单次发送/接收或连续发送/接收。

等待传输完成：在数据发送或接收完成之后，可以使用HAL_SPI_GetState()函数来检查传输状态，以确保数据已经传输完成。

关闭SPI总线：当不再需要使用SPI时，可以调用HAL_SPI_DeInit()函数来关闭SPI总线。

1万 · 2023-6-12 11:29

复制

#include "stm32xxxx.h" // 包含相应的STM32系列头文件

#include "stm32xxxx_hal.h" // 包含HAL库的头文件



SPI_HandleTypeDef spiHandle; // SPI句柄



int main(void) 

{

        // 初始化HAL库

        HAL_Init();



        // 初始化SPI总线

        spiHandle.Instance = SPIx; // 设置SPI外设的实例（SPI1、SPI2等）

        spiHandle.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER; // 设置SPI模式为主模式

        spiHandle.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_16; // 设置时钟分频为16（可根据需求调整）

        spiHandle.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT; // 设置数据位数为8位

        spiHandle.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW; // 设置时钟极性为低电平有效

        spiHandle.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE; // 设置时钟相位为第一边沿采样

        HAL_SPI_Init(&spiHandle);



        // 配置SPI外设

        HAL_SPI_MspInit(&spiHandle); // 根据需要自行实现该函数，用于配置SPI外设的引脚和时钟等



        // 选择从设备

        HAL_SPI_SelectSlave(&spiHandle, SPI_SLAVE_1); // 选择从设备1



        // 发送和接收数据

        uint8_t txData = 0xAB; // 要发送的数据

        uint8_t rxData; // 接收的数据



        HAL_SPI_Transmit(&spiHandle, &txData, 1, HAL_MAX_DELAY); // 发送数据

        HAL_SPI_Receive(&spiHandle, &rxData, 1, HAL_MAX_DELAY); // 接收数据



        // 等待传输完成

        while (HAL_SPI_GetState(&spiHandle) != HAL_SPI_STATE_READY); // 等待传输完成



        // 关闭SPI总线

        HAL_SPI_DeInit(&spiHandle);



        while (1) 

        {

        // 你的代码

        }

}

1万 · 2023-6-12 11:30

以上代码中的`SPIx`应替换为你所使用的SPI外设的实例，例如`SPI1`、`SPI2`等。还需要根据具体的硬件连接配置和需求，实现`HAL_SPI_MspInit()`函数来配置SPI外设的引脚和时钟等。

在使用SPI进行数据传输时，可以使用`HAL_SPI_Transmit()`函数来发送数据，使用`HAL_SPI_Receive()`函数来接收数据。在发送或接收完成后，可以使用`HAL_SPI_GetState()`函数来检查传输状态，确保数据已经传输完成。

请注意，以上示例仅为演示目的，具体的配置和使用方式可能会因不同的STM32系列和具体芯片而有所差异，建议参考官方文档和相关资料以获取更准确和详细的信息。

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