本帖最后由 L-MCU 于 2024-7-26 09:44 编辑
1、SPI介绍 关于CH32L103的SPI特征介绍以及功能描述，具体可看CH32L103应用手册，在此不再赘述。SPI，全称Serial Peripheral interface，即串行外设接口。SPI使用4条线进行通信，具体如下： CS：片选信号，由主设备控制。 SCLK：时钟信号，由主设备产生。 MISO：主设备数据输入，从设备数据输出。 MOSI：主设备数据输出，从设备数据输入。 SPI支持全双工通信，可同时进行数据发送和接收，可用于驱动TFT显示屏、SD卡、无线通信模块等。 2、SPI通信协议 在进行SPI初始化时，需要配置SPI的数据方向、工作模式（主或从模式）、数据长度（8位或16位）、时钟极性和时钟相位、软件控制NSS或硬件控制NSS、时钟分频，此外还需要配置帧格式控制位是先发送LSB还是先发送MSB （1）数据方向 可配置为两线全双工模式、两线仅接收模式、单线收或单线发模式； （2）工作模式 可配置为主或从模式 （3）数据宽度 可配置为8位或者16位 （4）时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）介绍： 时钟极性CPOL：可配置为高或低 时钟极性配置为高（CPOL=1），同步时钟（SCLK）的空闲状态电平为高电平； 时钟极性配置为低（CPOL=0），同步时钟（SCLK）的空闲状态电平为低电平； 时钟相位CPHA：可配置为1或0 时钟相位配置为1，数据采样在同步时钟（SCLK）的第2个跳变沿（偶数边沿采样）； 时钟相位配置为0，数据采样在同步时钟（SCLK）的第1个跳变沿（奇数边沿采样）； 通过配置时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA），可使SPI工作在4中工作模式下，如下表： SPI模式 | 时钟极性（CPOL） | 时钟相位（CPHA） | 空闲状态SCLK电平 | 数据采样边沿 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
（5）片选信号控制配置 可选软件控制或硬件控制。当片选信号线拉低，对应的设备被选中，主机与被选中设备之间开始进行通信，当通信结束后，可将片选信号线拉高。 （6）时钟分频设置 SPI外设是挂载在PB1和PB2总线上的，其中，SPI1挂载在PB2总线，SPI2挂载在PB1总线。则SPI的时钟=PBx总线时钟/分频 （7）MSB与LSB MSB，即Most Significant Bit--最高有效位。以0x0101为例，先发送MSB，则用二进制表示为0000 0001 0000 0001 LSB，即Least Significant Bit--最低有效位。以0x0101为例，先发送LSB，则用二进制表示为1000 0000 1000 0000
以上就是对SPI初始化配置项的介绍，下图为EVT SPI全双工通信的数据抓包图，使用SPI1，设置数据宽度为16位，设置CPOL为0，CPHA为0，时钟256分频，LSB。 上图数据为硬件片选下全双工通信。 数据位宽配置的是16位，因此MOSI和MISO两根信号线上的数据都是按照16位宽进行数据传输的； CPOL配置的是0，即空闲状态下的时钟电平是低电平，因此未进行数据传输时时钟信号电平状态为0，可以看截图信号开始部分，电平状态为低电平，下图看的更明显； CPHA配置的是0，即数据采样在同步时钟（SCLK）的第1个跳变沿（奇数边沿采样），如上图，在上升沿进行数据采样； 有效位配置为LSB，且在上升沿进行数据采样，16位数据宽度，因此采样数据为： 1000 0000 1000 0000，即为0x0101
3、SPI应用 在CH32L103 EVT中提供了几种基本的SPI使用示例，如下图，除此之外，SPI还常被用于驱动SD卡、LCD屏、无线通信模块等。 附件例程为SPI操作SD卡、LCD例程，可以参考一下。
4、SPI使用注意事项 （1）关于硬件SPI使用硬件CS说明 目前使用片选方式时，一般使用软件方式，通过操作GPIO拉高或拉低。 当使用硬件方式时，除了需要在结构体中配置为硬件模式，还应将片选引脚配置为复用推挽模式，并调用SPI_SSOutputCmd函数，开启对应SPI的硬件片选输出功能。 注意：当配置SPI为主模式且使用硬件NSS时，置MSTR位和SPE位，需要保证NSS此时已经是高。即在配置SPI设备为主设备且启用SPI之前，SSOE要置位，要调用SPI_SSOutputCmd函数且ENABLE，如下图。 关于硬件SPI使用硬件NSS片选引脚时，当选择设备拉低之后，无法自动拉高恢复高电平。即数据发送完成后，NSS引脚不会自动拉高，需要通过SPI_SSOutputCmd( SPI1, DISABLE )函数或SPI_Cmd( SPI1, DISABLE )函数关于SPI模块来恢复高电平。 注意，关闭SPI模块后，NSS引脚也就失去了内部输出控制，此时输出处于悬空状态，引脚电平未知。建议可以加一个上拉电阻，NSS引脚在被释放后会拉高。
（2）关于SPI DMA驱动SD卡发送和接收函数配置 关于SPI通过DMA驱动SD卡读出和写入数据，配置发送和接收函数时注意DMA发送和接收要同步配置，否则接收和发送可能会存在问题，具体可见附件例程。
（3）关于提高SPI读写SD卡速度以及驱屏刷新率的方法 - 提高SPI时钟；
- 使用DMA操作；
- 读写函数使用寄存器配置；
| 
楼主
标题置顶
标题高亮
