SPI通信协议

学习资料：正点原子STM32

SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线。两根是双工
通信线，一根时钟线（同步），一根外设片选线。开发板有三个SPI接口。

要发送的数据写到发送数据缓存区，缓存区经过移位寄存器，一位一位的通过MOSI接口移出去，
同时MISO接口接收到的数据经过移位寄存器一位一位的移到接收缓存区。

SPI接口一般使用4条线通信： 
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。 
SCLK时钟信号，由主设备产生。 
CS从设备片选信号，由主设备控制

例：

从机最后边一个1移向主机最右边，同时主机最左边的1移向从机最左边，如果是8位寄存器，则在8
个时钟信号下，完成8位的移位。
工作原理 
硬件上为4根线。 
主机和从机都有一个串行移位寄存器，主机通过向它的SPI串行寄存器写入一个字节来发起一次传
输。 
串行移位寄存器通过MOSI信号线将字节传送给从机，从机也将自己的串行移位寄存器中的内容通
过MISO信号线返回给主机。这样，两个移位寄存器中的内容就被交换。 
外设的写操作和读操作是同步完成的。如果只进行写操作，主机只需忽略接收到的字节；反之，若
主机要读取从机的一个字节，就必须发送一个空字节来引发从机的传输。
片选引脚: 
SPI片选线，若有多个外设，则有多个片选线，需要用到的外设片选线接通，不需要的关闭。

时钟的相位和极性

当CPHA=1时，在第二个边沿采集信号，如图，当CPOL为1时，表示空闲电平是高电平，那么低电
平就是工作时的电平，在时钟的第二个边沿采集信号，如果CPOL是0，则空闲电平是低电平，高电
平有效，在高电平的第二个边沿采集。 
同理CPHA=0时，

 

SPI配置代码：

typedef struct
{
uint16_t SPI_Direction; /*!< 传输方向，两向全双工，单向接收等*/
uint16_t SPI_Mode; /*!< 模式选择，确定主机还是从机 */
uint16_t SPI_DataSize; /*!< 数据大小，8位还是16位 */
uint16_t SPI_CPOL; /*!< 时钟极性选择 */
uint16_t SPI_CPHA; /*!< 时钟相位选择 */
uint16_t SPI_NSS; /*!< 片选是硬件还是软件*/
uint16_t SPI_BaudRatePrescaler; /*!< 分频系数 */
uint16_t SPI_FirstBit; /*!< 指定数据传输是从MSB还是LSB位开始的。M
SB就是二进制第一位，LSB就是最后一位 */
uint16_t SPI_CRCPolynomial; /*!< CRC校验 ，设置 CRC 校验多项式，提高通
信可靠性，大于 1 即可*/
}SPI_InitTypeDef;

范例：

SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //双线
双向全双工
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //主 SPI
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; // SPI 发送接收 8 位帧结构
SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;//串行同步时钟的空闲状态为高电平
SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;//第二个跳变沿数据被采样
SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSS 信号由软件控制
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256; //预
分频 256
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //数据传输从 MSB 位开始
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; //CRC 值计算的多项式
SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure); //根据指定的参数初始化外设 SPIx 寄存器

发送字节函数：

标准库：
u8 SPIx_ReadWriteByte(u8 TxData)
{
    u8 retry=0;
    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET)
    {
    }//等待发送区空
    SPI_I2S_SendData(SPI2, TxData); //通过外设SPIx发送一个byte 数据
    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET)
    {
    } //等待接收完一个byte
    return SPI_I2S_ReceiveData(SPI2); //返回通过SPIx最近接收的数据
}

HLA库：
uint8_t SPI_SendByte(uint8_t byte)
{
    uint8_t d_read,d_send=byte;
    if(HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1,&d_send,&d_read,1,0xFFFFFF)!=HAL_OK)
    d_read=0XFF;
    return d_read;
}