虚空掠夺者s7加点:stm32之SPI发送16位数据

STM32 SPI接口的简单实现

通常SPI通过4个引脚与外部器件相连：

● MISO：主设备输入/从设备输出引脚。该引脚在从模式下发送数据，在主模式下接收数据。

● MOSI：主设备输出/从设备输入引脚。该引脚在主模式下发送数据，在从模式下接收数据。

● SCK：串口时钟，作为主设备的输出，从设备的输入

●NSS：从设备选择。这是一个可选的引脚，用来选择主/从设备。它的功能是用来作为“片选引脚”，让主设备可以单独地与特定从设备通讯，避免数据线上的冲突。从设备的NSS引脚可以由主设备的一个标准I/O引脚来驱动。一旦被使能(SSOE位)，NSS引脚也可以作为输出引脚，并在SPI处于主模式时拉低；此时，所有的SPI设备，如果它们的NSS引脚连接到主设备的NSS引脚，则会检测到低电平，如果它们被设置为NSS硬件模式，就会自动进入从设备状态。当配置为主设备、NSS配置为输入引脚(MSTR=1，SSOE=0)时，如果NSS被拉低，则这个SPI设备进入主模式失败状态：即MSTR位被自动清除，此设备进入从模式。



时钟信号的相位和极性

SPI_CR寄存器的CPOL和CPHA位，能够组合成四种可能的时序关系。CPOL(时钟极性)位控制在没有数据传输时时钟的空闲状态电平，此位对主模式和从模式下的设备都有效。如果CPOL被清’0’，SCK引脚在空闲状态保持低电平；如果CPOL被置’1’，SCK引脚在空闲状态保持高电平。

如果CPHA(时钟相位)位被置’1’，SCK时钟的第二个边沿(CPOL位为0时就是下降沿，CPOL位为’1’时就是上升沿)进行数据位的采样，数据在第二个时钟边沿被锁存。如果CPHA位被清’0’，SCK时钟的第一边沿(CPOL位为’0’时就是下降沿，CPOL位为’1’时就是上升沿)进行数据位采样，数据在第一个时钟边沿被锁存。

CPOL时钟极性和CPHA时钟相位的组合选择数据捕捉的时钟边沿。
图212显示了SPI传输的4种CPHA和CPOL位组合。此图可以解释为主设备和从设备的SCK脚、MISO脚、MOSI脚直接连接的主或从时序图。





CPOL时钟极性和CPHA时钟相位的组合选择数据捕捉的时钟边沿。
上图显示了SPI传输的4种CPHA和CPOL位组合。此图可以解释为主设备和从设备的SCK脚、MISO脚、MOSI脚直接连接的主或从时序图。
注意：

1. 在改变CPOL/CPHA位之前，必须清除SPE位将SPI禁止。
2. 主和从必须配置成相同的时序模式。
3.SCK的空闲状态必须和SPI_CR1寄存器指定的极性一致(CPOL为’1’时，空闲时应上拉SCK为高电平；CPOL为’0’时，空闲时应下拉SCK为低电平)。
4. 数据帧格式(8位或16位)由SPI_CR1寄存器的DFF位选择，并且决定发送/接收的数据长度。

我只要知道主机和从机的CPOL和CPHA位要一致就够了。



有2种NSS模式：
●软件NSS模式：可以通过设置SPI_CR1寄存器的SSM位来使能这种模式。在这种模式下NSS引脚可以用作它用，而内部NSS信号电平可以通过写SPI_CR1的SSI位来驱动
● 硬件NSS模式，分两种情况：
─NSS输出被使能：当STM32F10xxx工作为主SPI，并且NSS输出已经通过SPI_CR2寄存器的SSOE位使能，这时NSS引脚被拉低，所有NSS引脚与这个主SPI的NSS引脚相连并配置为硬件NSS的SPI设备，将自动变成从SPI设备。当一个SPI设备需要发送广播数据，它必须拉低NSS信号，以通知所有其它的设备它是主设备；如果它不能拉低NSS，这意味着总线上有另外一个主设备在通信，这时将产生一个硬件失败错误(HardFault)。
─ NSS输出被关闭：允许操作于多主环境。
//我们用软件NSS主从的转换都可借助库来实现



数据帧格式
根据SPI_CR1寄存器中的LSBFIRST位，输出数据位时可以MSB在先也可以LSB在先。
根据SPI_CR1寄存器的DFF位，每个数据帧可以是8位或是16位。所选择的数据帧格式对发送和/或接收都有效。


配置一个SPI 这里选SPI2

如下：



SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2,ENABLE);


SPI_Cmd(SPI2, DISABLE); //必须先禁能,才能改变MODE
SPI_InitStructure.SPI_Direction =SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //两线全双工
SPI_InitStructure.SPI_Mode =SPI_Mode_Master; //主
SPI_InitStructure.SPI_DataSize =SPI_DataSize_8b; //8位
SPI_InitStructure.SPI_CPOL =SPI_CPOL_High; //CPOL=1时钟悬空高
SPI_InitStructure.SPI_CPHA =SPI_CPHA_1Edge; //CPHA=1 数据捕获第2个
SPI_InitStructure.SPI_NSS =SPI_NSS_Soft; //软件NSS
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler =SPI_BaudRatePrescaler_2; //2分频
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit =SPI_FirstBit_MSB; //高位在前
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial =7; //CRC7

SPI_Init(SPI2,&SPI_InitStructure);
SPI_Cmd(SPI2, ENABLE);

//spi的配置结束了可以使用了。



也可用 函数SPI_StructInit 把SPI_InitStruct中的每一个参数按缺省值填入








_____________________________________________________________________________________



发送缓冲器空闲标志(TXE)【3.0 SPI_I2S_FLAG_TXE】
此标志为’1’时表明发送缓冲器为空，可以写下一个待发送的数据进入缓冲器中。当写入SPI_DR时，TXE标志被清除。
接收缓冲器非空(RXNE)【3.0 SPI_I2S_FLAG_RXNE】
此标志为’1’时表明在接收缓冲器中包含有效的接收数据。读SPI数据寄存器可以清除此标志。



注意在2.0的库中函数

SPI_SendData SPI_ReceiveData SPI_GetFlagStatus 等在3.0的库中 变为

SPI_I2S_SendData SPI_I2S_ReceiveData SPI_I2S_GetFlagStatus



写一个发送/接受函数



static u8 SPIByte(u8 byte)

{

while((SPI2->SR &SPI_I2S_FLAG_TXE)==RESET);
//while((SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2,SPI_I2S_FLAG_TXE))==RESET);

SPI2->DR = byte;
//SPI_I2S_SendData(SPI2,byte);

while((SPI2->SR &SPI_I2S_FLAG_RXNE)==RESET);

//while((SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2,SPI_I2S_FLAG_RXNE))==RESET);
return(SPI2->DR);

//returnSPI_I2S_ReceiveData(SPI2);读寄存器用硬件清除标志位。
//SPI_I2S_ClearFlag(SPI2,SPI_I2S_FLAG_RXNE) ;直接软件清除标志位。
}





这里有两种写法直接操作寄存器与用库函数，相对来说直接操作寄存器应该更直观一些。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

调试总会遇到这样那样的小问题 和朋友一起进步总会更快 希望对别人能有点帮助节省些时间

万利的板子 板载的M25P80 PDF写的这一型号有 25MHZ 和50MHZ两种 注意初始化SPI的设置 BAUD至少就要PCLK/2 = 36Mhz

即使配置为主模式发送 时钟也不是连产生的 接收的时候同样需要发送无用字节以维持数据时钟

STM32 的 NSS脚需要配置为软件模式(可以通过寄存器控制NSS高低) 硬件模式下 NSS引脚必须+ 正的逻辑电平 才能将SPE MSTR位时能配置SPI为主模式

先写了一遍 然后借鉴一个sst25vf08的应用笔记又写了一遍 看这个笔记省了不少时间 很感谢

同一地址单元 重新写入需先擦除 否者二次写入后读出无效

其他按照时序走就可以了

程序如下:

#define WREN 0x06
#define WRDI 0x04
#define RDSR 0x05
#define WRSR 0x01
#define READ 0x03
#define FAST_READ 0x06
#define PAGE_PROG 0x02
#define SECTOR_ERASER 0xd8
#define BULK_ERASER 0xc7
#define DEEP_SLEEP 0xb9
#define RES 0xab

#define M25P80_SELECT() GPIOB->BRR |= GPIO_Pin_2
#define M25P80_DESELECT() GPIOB->BSRR |= GPIO_Pin_2

u8 SPI_SeRe_Byte(u8 data);
void M25p80_Cmd1b(u8 cmd);
u8 M25p80_Cmd1b_R1b(u8 cmd);
void M25p80_Cmd1b_S1b(u8 cmd , u8 data);
void M25p80_WP_En(void);
void M25p80_Write_En(void);
u8 M25p80_Busy(void);
u8 M25p80_Read_1Byte(u32 addr );
void M25p80_Read_Bytes(u32 addr , u8* re_buf_p , u16 no);
void M25p80_Write_1Byte(u32 addr , u8 data);
void M25p80_Write_Bytes(u32 addr , u8* wr_buf_p , u16 no);
void M25p80_Section_Erase(u32 addr);
void M25p80_Bulk_Erase(void);

/********************************************************************************************************************
* op-code for M25P80 SPI EEROM
* 8Mbit = 1,048,576 bytes = 16 sectors (512 Kbits, 65536 bytes each) = 4096 pages (256 bytes each)
* 1sector = 256 page
* address range 00000 ~ fffffh
*********************************************************************************************************************/

u8 SPI_SeRe_Byte(u8 data)
{
u8 re_data;
while(! (SPI1->SR & 0x0002) );/*TXE?*/
SPI1->DR = data;
while(! (SPI1->SR & 0x0001) );/*RXNE?*/
re_data = SPI1->DR;
return re_data;

}

/************************************************************************************************************
*函数名称:M25p80_cmd1b_r1b/M25p80_Cmd1b_S1b CMD命令发送 返回1BYTE/命令发送跟送1BYTE
************************************************************************************************************/
void M25p80_Cmd1b(u8 cmd)
{
M25P80_SELECT();
SPI_SeRe_Byte(cmd);
M25P80_DESELECT();
}

u8 M25p80_Cmd1b_R1b(u8 cmd)
{
u8 data;
M25P80_SELECT();
SPI_SeRe_Byte(cmd);
data = SPI_SeRe_Byte(0xff);
M25P80_DESELECT();
return data;
}

void M25p80_Cmd1b_S1b(u8 cmd , u8 data)
{
M25P80_SELECT();
SPI_SeRe_Byte(cmd);
SPI_SeRe_Byte(data);
M25P80_DESELECT();
}

/****************************************************************************************************************/


/************************************************************************************************************
*函数名称:M25p80_WP_En/M25p80_Write_En M25p80写保护使能/写使能 status寄存器修改
************************************************************************************************************/
void M25p80_WP_En(void)
{
u8 sta;
sta = M25p80_Cmd1b_R1b(RDSR) | 0x1c;
M25p80_Cmd1b_S1b(WRSR, sta);
M25p80_Cmd1b(WRDI);
}

void M25p80_Write_En(void)
{
u8 sta;
sta = M25p80_Cmd1b_R1b(RDSR) & (~0x1c);
M25p80_Cmd1b_S1b(WRSR, sta);
M25p80_Cmd1b(WREN);
}
/****************************************************************************************************************/


u8 M25p80_Busy(void)
{
u8 sta;
sta = M25p80_Cmd1b_R1b(RDSR);
return (sta & 0x01);
}

u8 M25p80_Read_1Byte(u32 addr )
{
u8 ad[3] , data;
ad[0] = (addr & 0x00ff0000) >> 16;
ad[1] = (addr & 0x0000ff00) >> 8;
ad[2] = (addr & 0x000000ff);

M25P80_SELECT();
SPI_SeRe_Byte(READ);
SPI_SeRe_Byte(ad[0]);
SPI_SeRe_Byte(ad[1]);
SPI_SeRe_Byte(ad[2]);
data = SPI_SeRe_Byte(0xff);
M25P80_DESELECT();
return data;
}


void M25p80_Read_Bytes(u32 addr , u8* re_buf_p , u16 no)
{
u8 ad[3] ;
ad[0] = (addr & 0x00ff0000) >> 16;
ad[1] = (addr & 0x0000ff00) >> 8;
ad[2] = (addr & 0x000000ff);

M25P80_SELECT();
SPI_SeRe_Byte(READ);
SPI_SeRe_Byte(ad[0]);
SPI_SeRe_Byte(ad[1]);
SPI_SeRe_Byte(ad[2]);
for(; no > 0; no--)
*re_buf_p++ = SPI_SeRe_Byte(0xff);
M25P80_DESELECT();
}


/****************************************************************************************************************/

void M25p80_Write_1Byte(u32 addr , u8 data)
{
u8 ad[3] ;
ad[0] = (addr & 0x00ff0000) >> 16;
ad[1] = (addr & 0x0000ff00) >> 8;
ad[2] = (addr & 0x000000ff);


M25p80_Write_En();
M25P80_SELECT();
SPI_SeRe_Byte(PAGE_PROG);
SPI_SeRe_Byte(ad[0]);
SPI_SeRe_Byte(ad[1]);
SPI_SeRe_Byte(ad[2]);
SPI_SeRe_Byte(data);
M25P80_DESELECT();
M25p80_WP_En();
while(M25p80_Busy());
}


void M25p80_Write_Bytes(u32 addr , u8* wr_buf_p , u16 no)
{
/*
u8 ad[3] ;
ad[0] = (addr & 0x00ff0000) >> 16;
ad[1] = (addr & 0x0000ff00) >> 8;
ad[2] = (addr & 0x000000ff);

if( no < 255 -ad[2] ) return 0 ;//PP写操作过本页地址从本页首地址循环写
M25p80_Cmd1b(WREN);
M25P80_SELECT();
SPI_SeRe_Byte(PAGE_PROG);
SPI_SeRe_Byte(ad[0]);
SPI_SeRe_Byte(ad[1]);
SPI_SeRe_Byte(ad[2]);
for(; no > 0; no--)
*wr_buf_p++ = SPI_SeRe_Byte(0xff);
M25P80_DESELECT();
M25p80_Cmd1b(WRDI);
return 1;
*/
for(; no > 0; no--)
{
M25p80_Write_1Byte(addr , *wr_buf_p);
addr++;wr_buf_p++;
}
M25p80_WP_En();
}

/****************************************************************************************************************/

void M25p80_Section_Erase(u32 addr)
{
u8 ad[3] ;
ad[0] = (addr & 0x00ff0000) >> 16;
ad[1] = (addr & 0x0000ff00) >> 8;
ad[2] = (addr & 0x000000ff);

M25p80_Write_En();

M25P80_SELECT();
SPI_SeRe_Byte(SECTOR_ERASER);
SPI_SeRe_Byte(ad[0]);
SPI_SeRe_Byte(ad[1]);
SPI_SeRe_Byte(ad[2]);
M25P80_DESELECT();
while(M25p80_Busy());
M25p80_WP_En();
}

void M25p80_Bulk_Erase(void)
{
M25p80_Write_En();

M25p80_Cmd1b(BULK_ERASER);
while(M25p80_Busy());
M25p80_WP_En();
}

这里的多字节写函数void M25p80_Write_Bytes(u32 addr , u8* wr_buf_p , u16 no) 调用了单字节写函数 实际上还是一个一个写 主要因为用页写操作的话 当数据到达页底会返回本页从头开始写 会破坏数据 而且没有字节写操作码感觉比sst25vf08麻烦很多。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

关于STM32 SPI NSS问题的探讨。



对于STM32的SPI ，Reference Manual中是给出的schematic如下：







按照标准的SPI协议，当SPI被配置为主机模式后，通过SPI对从设备进行操作时，其NSS应该自动置低，从而选中（使能）从设备；一旦不对从设备进行操作，NSS立刻置为高。



但是，我在实际调试过程中却发现：STM32 SPI NSS无法自动实现跳变。 一旦SPI初始化完成并使能SPI，NSS立刻置低，然后保持不变。



这个问题一直无法解决，直到我在ST官方论坛上看到国外有些技术人员也在讨论这个问题，他们得出的结论是：STM32 SPI NSS无法自动跳变。







RichardE Posted 24-07-2009 at 16:07







Registered on :

11-05-2005



From UK (United Kingdom)



Messages : 19



OFF-Line



I've just hit this NSS problem.



What is good:

That the discussion is here on the forum to stop me spending hours trying to work out what I have done wrong. Thanks guys!



What is not good:

That NSS doesn't behave as expected.



What I expected to happen:

I'm expecting to see on my scope what I see in Figure 208 of RM008 Reference Manual, i.e. NSS goes high after the transfer.



Why a working NSS would be very helpful:

I'm using the SPI (with DMA) to clock data into shift registers. If NSS went high after the transfer (as indicated by Figure 208), I could use that edge as the strobe to latch the data across into the shift register outputs. Everything would be done by the peripheral. Fire and forget. As it is with the broken NSS, I have to generate an interrupt and use that to strobe the gpio output (I hate controlling gpio from within interrupt routines).



Any update as to when this will be fixed?











ST官方技术人员也证实：STM32 SPI NSS是不会自动置位和复位的。按照官方说法，ST已经将其列入了改进计划。



对于这个问题，可以采用下面的方法解决：



在SPI初始化时，采用NSS soft模式，然后使能NSS输出功能。从而将NSS当做GPIO使用，通过软件set和reset来实现NSS的置位和复位。



具体代码如下：



/* SPI1 configuration ------------------------------------------------------*/

SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_1Line_Tx;

SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;

SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;

SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;

SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;

SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //

SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4;

SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;//SPI_FirstBit_MSB;

SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;

SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);



/*Enable SPI1.NSS as a GPIO*/

SPI_SSOutputCmd(SPI1, ENABLE);



/*Configure PA.4(NSS)--------------------------------------------*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_4;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);



通过将NSS配置为GPIO，在通过SPI操作从设备时，就可以通过软件来选中和释放从设备了。虽然比起硬件自动置位要麻烦，但问题毕竟解决了。







进一步阅读长达900页的Manual，我发现，文中对于SPI hard模式的描述并非大多数人所认为的硬件SPI，原文如下：



Slave select (NSS) pin management

There are two NSS modes:

● Software NSS mode: this mode is enabled by setting the SSM bit in the SPI_CR1

register (see Figure 209). In this mode, the external NSS pin is free for other

application uses and the internal NSS signal level is driven by writing to the SSI bit in

the SPI_CR1 register.

● Hardware NSS mode: there are two cases:

– NSS output is enabled: when the STM32F20xxx is operating as a Master and the

NSS output is enabled through the SSOE bit in the SPI_CR2 register, the NSS pin

is driven low and all the NSS pins of devices connected to the Master NSS pin see

a low level and become slaves when they are configured in NSS hardware mode.

When an SPI wants to broadcast a message, it has to pull NSS low to inform all

others that there is now a master for the bus. If it fails to pull NSS low, this means

that there is another master communicating, and a Hard Fault error occurs.

– NSS output is disabled: the multimaster capability is allowed.



当SPI配置为hard模式后，通过检测NSS可以实现的是自身主机和从机模式的切换，而不是大多数人所认为的自动NSS。。。也就是说：在一个多SPI系统中，STM32 SPI通过NSS检测，一旦发现系统中无NSS低信号，自己就输出低，从而成为主机；当系统中有NSS低信号时（及已经有其它SPI宣布为主机），自己就配置为从机。 所谓的hard模式的NSS，实际就是为了实现多机间通信的。



小结：



望文生义很可怕，Manual要仔细研读。



STM32的SPI NSS不论是配置为soft还是hard都是无法自动置位的，但这却是大多数应用所需要的。正如ST 论坛上RichardE所说：“Everything would be done by the peripheral. Fire and forget.”



呵呵，有趣的说法：Fire and forget！ ~~~~





本文来自CSDN博客，转载请标明出处：http://blog.csdn.net/chseangs/archive/2009/09/04/4520733.aspx