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[N32G430]

N32G430如何使用模拟SPI

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micoccd|  楼主 | 2024-3-20 16:12 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
N32G430系列微控制器虽然集成了硬件SPI接口,但如果您需要使用模拟SPI(软件模拟SPI协议)来与不具备硬件SPI功能的器件通信或者出于某些特殊应用需求,可以按照以下步骤实现:
  • 配置GPIO引脚:
    • 首先,您需要定义并初始化用于模拟SPI通信的GPIO引脚。通常包括:
      • SCK(时钟信号):通过定时器或其他方式产生时钟脉冲。
      • MOSI(主出从入数据线):通过GPIO写操作在每个SCK时钟边沿发送数据。
      • MISO(主入从出数据线):通过GPIO读操作在特定时钟阶段接收数据。
      • SS/CS(片选信号):选择要通信的从设备。

    例如,参考某篇文章中的代码片段:
    // 定义SPI相关GPIO引脚
    define SCK_PIN GPIO_Pin_XX // 替换为实际使用的SCK引脚
    define MOSI_PIN GPIO_Pin_XX // 替换为实际使用的MOSI引脚
    define MISO_PIN GPIO_Pin_XX // 替换为实际使用的MISO引脚
    define CS_PIN GPIO_Pin_XX   // 替换为实际使用的CS引脚

    // 初始化GPIO端口和模式
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB, ENABLE); // 假设SCK、MOSI和MISO都在GPIOB上
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT_PP; // 设置为主输出推挽模式(对于MOSI和CS)
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 设置GPIO速度
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SCK_PIN | MOSI_PIN | CS_PIN;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    // 如果MISO用于输入,则需要设置为输入模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 输入浮空模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MISO_PIN;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

  • 实现SPI时序逻辑:
    • 在软件中编写函数来模拟SPI协议的时序,即在SCK上升沿或下降沿期间改变MOSI上的数据,并在对应的时钟边沿采样MISO上的数据。
  • 数据传输过程:
    • 控制SCK的频率以符合目标SPI设备的要求。
    • 对于每次传输,先将CS拉低以选中设备,然后根据SPI模式(如CPOL/CPHA)在合适的时钟边沿传输每一位数据。
    • 发送数据时,逐位更改MOSI引脚状态。
    • 接收数据时,在相应的时钟周期内读取MISO引脚的状态,并将其按位累加到接收缓冲区中。
    • 数据传输完毕后,释放CS引脚使能其他设备。

    下面是一个非常简化的模拟SPI传输示例代码片段:
    void Software_SPI_Write(uint8_t data)
    {
        for (uint8_t i = 0; i < 8; ++i) {
            // 根据SPI时序要求,先处理最低位
            if ((data & 0x01) == 0x01) {
                GPIO_SetBits(MOSI_PORT, MOSI_PIN); // 写1
            } else {
                GPIO_ResetBits(MOSI_PORT, MOSI_PIN); // 写0
            }
            
            GPIO_ToggleBits(SCK_PORT, SCK_PIN); // 产生一个时钟周期
            
            // 若是全双工模式并且需要读取数据,则在这时采样MISO引脚
            // uint8_t received_bit = GPIO_ReadInputDataBit(MISO_PORT, MISO_PIN);
            // process_received_data(received_bit);

            data >>= 1; // 准备下一位
        }

        // 传输结束后,释放从设备
        GPIO_SetBits(CS_PORT, CS_PIN);
    }

    // 对于接收,需创建类似的Software_SPI_Read函数,同时在正确时序上采样MISO


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沙发
可怜的小弗朗士| | 2024-3-21 13:10 | 只看该作者
模拟的SPI好用,可以适应多平台

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板凳
kzlzqi| | 2024-8-27 17:23 | 只看该作者
用于选择要通信的从设备。这个信号通常在通信开始时拉低,通信结束后拉高。

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地板
o88ne| | 2024-8-28 00:11 | 只看该作者
可以使用寄存器操作来配置和控制这些GPIO引脚。

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5
好几遍vh| | 2024-9-30 15:21 | 只看该作者
通过定时器或其他方式产生时钟脉冲。

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6
uytyu| | 2024-10-3 08:02 | 只看该作者
配置用于模拟SPI的GPIO引脚,包括SCK(时钟信号)、MOSI(主设备输出,从设备输入)、MISO(主设备输入,从设备输出)和SS(从设备选择)。

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7
bestwell| | 2024-10-3 11:29 | 只看该作者
将SS引脚拉低以选择从设备。
通过读取MISO引脚的状态来获取数据的每一位。
同样地,在每个数据位接收时,需要产生SCK时钟脉冲。

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8
10299823| | 2024-10-3 12:20 | 只看该作者
在软件中编写函数来模拟SPI协议的时序,即在SCK上升沿或下降沿期间改变MOSI上的数据,并在对应的时钟边沿采样MISO上的数据。

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9
yeates333| | 2024-10-3 13:44 | 只看该作者
在与外部 SPI 设备通信之前,需要将 CS 引脚设置为低电平,以选中该设备。通信结束后,将 CS 引脚设置为高电平,以释放设备。
确保片选信号的控制准确无误,避免多个设备同时被选中或通信冲突。

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10
pentruman| | 2024-10-3 15:14 | 只看该作者
在实际应用中,可能需要使用延时函数或定时器来精确控制SCK时钟脉冲的产生。
优化代码以减少CPU的占用率,特别是在需要高速通信的场景中。

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11
macpherson| | 2024-10-3 16:50 | 只看该作者
实现错误检测和处理机制,以便在通信过程中出现问题时能够及时响应。

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12
cashrwood| | 2024-10-3 18:31 | 只看该作者
在编写代码时,需要注意GPIO引脚的配置和时序控制的准确性。

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13
janewood| | 2024-10-3 20:33 | 只看该作者
#include "n32g430.h"

// 模拟 SPI 引脚定义
#define SCK_PIN    GPIO_PIN_5
#define MOSI_PIN   GPIO_PIN_6
#define MISO_PIN   GPIO_PIN_7
#define CS_PIN     GPIO_PIN_8

// 模拟 SPI 延迟函数
void delay_us(unsigned int us)
{
    // 根据实际情况实现延迟函数
    for (unsigned int i = 0; i < us; i++)
        for (unsigned int j = 0; j < 10; j++);
}

// 模拟 SPI 发送一个字节
unsigned char spi_send_byte(unsigned char data)
{
    unsigned char received_data = 0;

    for (int i = 7; i >= 0; i--)
    {
        // 设置 MOSI 引脚
        GPIO_WriteBit(GPIOA, MOSI_PIN, (data >> i) & 0x01);

        // 产生时钟脉冲
        GPIO_WriteBit(GPIOA, SCK_PIN, GPIO_PIN_SET);
        delay_us(1);
        received_data <<= 1;
        if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, MISO_PIN))
            received_data |= 0x01;
        GPIO_WriteBit(GPIOA, SCK_PIN, GPIO_PIN_RESET);
        delay_us(1);
    }

    return received_data;
}

// 模拟 SPI 选择设备
void spi_select_device()
{
    GPIO_WriteBit(GPIOA, CS_PIN, GPIO_PIN_RESET);
}

// 模拟 SPI 释放设备
void spi_release_device()
{
    GPIO_WriteBit(GPIOA, CS_PIN, GPIO_PIN_SET);
}

int main(void)
{
    // 配置 GPIO 引脚
    GPIO_InitType GPIO_InitStructure;
    RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_GPIOA, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.Pin = SCK_PIN | MOSI_PIN | MISO_PIN | CS_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_MODE_OUT_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_SPEED_50MHz;
    GPIO_InitPeripheral(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 发送和接收数据
    spi_select_device();
    unsigned char send_data = 0x55;
    unsigned char received_data = spi_send_byte(send_data);
    spi_release_device();

    while (1);
}

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daichaodai| | 2024-10-3 23:06 | 只看该作者
按照SPI的时序配置使用就行

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bestwell| | 2024-10-4 13:21 | 只看该作者
void SPI_SendByte(uint8_t byte)
{
    uint8_t i;

    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        // 将时钟线拉低
        GPIO_ResetBits(GPIOx, SCLK_PIN);

        // 根据数据位是0还是1设置MOSI线
        if (byte & 0x80)
            GPIO_SetBits(GPIOx, MOSI_PIN);
        else
            GPIO_ResetBits(GPIOx, MOSI_PIN);

        // 短暂延时
        delay();

        // 将时钟线拉高,以使从设备读取数据位
        GPIO_SetBits(GPIOx, SCLK_PIN);

        // 短暂延时
        delay();

        // 移动到下一位
        byte <<= 1;
    }

    // 将时钟线拉低,完成一个字节发送
    GPIO_ResetBits(GPIOx, SCLK_PIN);
}

// 简单的延时函数
void delay(void)
{
    volatile uint32_t i;
    for (i = 0; i < DELAY_COUNT; i++); // DELAY_COUNT需要根据实际情况调整
}

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hilahope| | 2024-10-4 14:56 | 只看该作者
如果出现通信问题,可以逐步调试代码,检查引脚配置、时钟信号生成、数据传输等环节,找出问题所在并进行修复。

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17
hearstnorman323| | 2024-10-4 16:33 | 只看该作者
控制SCK的频率以符合目标SPI设备的要求。
发送数据时,逐位更改MOSI引脚状态。
接收数据时,在相应的时钟周期内读取MISO引脚的状态,并将其按位累加到接收缓冲区中。
数据传输完毕后,释放CS引脚使能其他设备。

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18
lzbf| | 2024-10-4 18:13 | 只看该作者
使用 GPIO 模拟了 SPI 通信。通过控制 GPIO 引脚的电平来产生时钟信号、发送和接收数据,并通过片选信号选择和释放外部 SPI 设备。

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19
minzisc| | 2024-10-4 19:47 | 只看该作者
在使用模拟 SPI 时,考虑通信的速度、稳定性和可靠性等因素。

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20
hearstnorman323| | 2024-10-4 21:26 | 只看该作者
在软件中编写函数来模拟SPI协议的时序,即在SCK上升沿或下降沿期间改变MOSI上的数据,并在对应的时钟边沿采样MISO上的数据。

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