SPI介面簡介:(同樣是基於正點原子F4)

SPI 是英語Serial Peripheral interface的縮寫，顧名思義就是序列外圍裝置介面。是Motorola首先在其MC68HCXX系列處理器上定義的。

SPI，是一種高速的，全雙工，同步的通訊匯流排，並且在晶片的管腳上只佔用四根線，節約了晶片的管腳，同時為PCB的佈局上節省空間，提供方便，主要應用在 EEPROM，FLASH，實時時鐘，AD轉換器，還有數字訊號處理器和數字訊號解碼器之間。

PI介面框圖

SPI內部結構簡明圖

SPI介面一般使用4條線通訊：

MISO 主裝置資料輸入，從裝置資料輸出。

MOSI 主裝置資料輸出，從裝置資料輸入。

SCLK時鐘訊號，由主裝置產生。

CS從裝置片選訊號，由主裝置控制

SPI工作原理總結

①硬體上為4根線。

②主機和從機都有一個序列移位暫存器，主機通過向它的SPI序列暫存器寫入一個位元組來發起一次傳輸。

③序列移位暫存器通過MOSI訊號線將位元組傳送給從機，從機也將自己的序列移位暫存器中的內容通過MISO訊號線返回給主機。這樣，兩個移位暫存器中的內容就被交換。

④外設的寫操作和讀操作是同步完成的。如果只進行寫操作，主機只需忽略接收到的位元組；反之，若主機要讀取從機的一個位元組，就必須傳送一個空位元組來引發從機的傳輸。

STM32 SPI介面可配置為支援SPI協議或者支援I2S音訊協議，預設是SPI模式。可以通過軟體切換到I2S方式。

SPI引腳配置（3個SPI)

哪些引腳可以複用為SPIx的相應功能引腳，需要查資料手冊。（以下部分從資料手冊上截圖的）

下面進入正題：

常用暫存器

lSPI控制暫存器1（SPI_CR1)

lSPI控制暫存器2（SPI_CR2)

lSPI狀態暫存器（SPI_SR)

lSPI資料暫存器（SPI_DR)

lSPI_I2S配置暫存器（SPI_I2S_CFGR)

lSPI_I2S預分頻暫存器（SPI_I2SPR)

SPI相關庫函式：

stm32f4xx_spi.c/stm32f4xx_spi.h

SPI相關庫函式：

void SPI_I2S_DeInit(SPI_TypeDef* SPIx);
void SPI_Init(SPI_TypeDef* SPIx, SPI_InitTypeDef* SPI_InitStruct);
void SPI_Cmd(SPI_TypeDef* SPIx, FunctionalState NewState);
void SPI_I2S_ITConfig(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT, FunctionalState NewState);
void SPI_I2S_DMACmd(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_DMAReq, FunctionalState NewState);
void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data);
uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef* SPIx);
void SPI_DataSizeConfig(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_DataSize);

FlagStatus SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_FLAG);
void SPI_I2S_ClearFlag(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_FLAG);
ITStatus SPI_I2S_GetITStatus(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT);
void SPI_I2S_ClearITPendingBit(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT);
 

程式配置過程：

①使能SPIx和IO口時鐘

RCC_AHBxPeriphClockCmd() / RCC_APBxPeriphClockCmd();

②初始化IO口為複用功能

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);

③設定引腳複用對映：

GPIO_PinAFConfig();

②初始化SPIx,設定SPIx工作模式

void SPI_Init(SPI_TypeDef* SPIx, SPI_InitTypeDef* SPI_InitStruct);

③使能SPIx

 void SPI_Cmd(SPI_TypeDef* SPIx, FunctionalState NewState);

④SPI傳輸資料

void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data);
uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef* SPIx) ;

⑤檢視SPI傳輸狀態

SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE);

硬體連線：

相關程式：

SPI初始化函式：

void SPI1_Init(void)
{	 
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
  SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;
	
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);//使能GPIOA時鐘
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);//使能SPI1時鐘
 
  //PB3,4,5初始化設定
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;//PB3~5複用功能輸出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//複用功能
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推輓輸出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化
	
  GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_SPI1); //PB3複用為SPI1
  GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource4,GPIO_AF_SPI1); //PB4複用為SPI1
  GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_SPI1); //PB5複用為SPI1
 
//這裡只針對SPI口初始化
  RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);//復位SPI1
  RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,DISABLE);//停止復位SPI1


  SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;//設定SPI單向或者雙向的資料模式：SPI設定為雙線雙向全雙工 
  SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;		//設定SPI工作模式：設定為主SPI
  SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;		//設定SPI的資料大小：SPI傳送接收8位幀
  SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;		//串行同步時鐘的空閒狀態為高電平
  SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;	//串行同步時鐘的第二個跳變沿（上升或下降）資料被取樣
  SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;		//NSS訊號由硬體（NSS管腳）還是軟體（使用SSI位）管理：內部NSS訊號由SSI控制
  SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;		//定義波特率預分頻的值：波特率預分頻值為256
  SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;	//指定資料傳輸從MSB位還是LSB位開始：資料傳輸從MSB位開始
  SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;	//CRC值計算的多項式
  SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);  //根據SPI_InitStruct中指定的引數初始化外設SPIx暫存器
 
  SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI外設

  SPI1_ReadWriteByte(0xff);//啟動傳輸		 
}   

SPI速度設定函式：

//SPI1速度設定函式
//SPI速度=FAPB2/分頻係數
//@ref SPI_BaudRate_Prescaler:SPI_BaudRatePrescaler_2~SPI_BaudRatePrescaler_256  
//fAPB2時鐘一般為84Mhz
void SPI1_SetSpeed(u8 SPI_BaudRatePrescaler)
{
  assert_param(IS_SPI_BAUDRATE_PRESCALER(SPI_BaudRatePrescaler));//判斷有效性
	SPI1->CR1&=0XFFC7;//位3-5清零，用來設定波特率
	SPI1->CR1|=SPI_BaudRatePrescaler;	//設定SPI1的速度
	SPI_Cmd(SPI1,ENABLE); //使能SPI1
} 

PI讀寫一個位元組：

//SPI1 讀寫一個位元組
//TxData:要寫入的位元組
//返回值：讀取到的位元組
u8 SPI1_ReadWriteByte(u8 TxData)
{		 			 
 
    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET){}//等待發送區空 
	
     SPI_I2S_SendData(SPI1, TxData); //通過外設SPIx傳送一個byte資料
		
    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET){} //等待接收完一個byte 
 
     return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1); //返回通過SPIx最近接收的資料
 		    
}

關於W25Q128的相關函式我會在下一個部落格粘貼出來