STM32 SPI通信协议1——协议基本原理及管脚定义

? SPI介绍? ? ?

????????SPI全称为Serial Peripheral interface，译为串行外围设备接口。SPI主要应用在EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号编码器之间。

? ? ? ? SPI是一种高速，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，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便。STM32也有SPI接口，SPI时钟最大可达18MHz支撑DMA，可以配置为SPI协议或者I2S（音频通信）协议。

• MISO：

  • M（master）主机，S（slave）从机，I（input），O（output）由此可以看出，MISO就是从机Output，主机Input。

• MOSI：

  • 由此类推，我们可以知道，MOSI就是主机Output，从机Input。

• SCLK:

  • 因为SPI是同步通信，所以需要有个时钟线保证同步。

• CS：

  • chip select片选信号线。

片选：动词，单片机学科词汇，可以理解成选片。举个例子，有很多芯片挂在同一总线上（像电脑里很多外设都是挂在总线上），但我们有时候需要对其中特定的某个芯片进行数据、地址或命令的独立传输，此时，我们需要有一个信号来告诉挂在总线上的芯片们，这些数据、地址是传给哪个芯片的。那这样的话，其他芯片就会对这些信号“漠不关心”，而目标芯片就知道这些数据是传给自己的从而做出反应。这个信号就叫做片选信号CS（chip select）或SS(slave?select)。片选这个词即由此而来，指通过设置跳线,利用与门、或门、非门的组合来决定到底是哪几部分进入工作状态。?

?由上图可以看出一个主机可以连接多个从机，并且通过SS（这里的SS就是刚刚所说的CS）来确认，我们使用的是哪个从机。

?SPI模式

? ? ? ?根据SPI时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）配置的不同，分为四种SPI模式。

? ? ? ?时钟极性（CPOL）

????????时钟极性是指SPI通讯设备处于空闲状态时（也可以认为SPI通讯开始时，即CS线为低电平时），SCK信号线的电平信号。CPOL==0时，SCK在空闲状态时为低电平，CPOL==1时，则相反。

? ? ? ?时钟相位（CPHA）

????????时钟相位是指数据的采样的时刻，当CPHA==0时，MOSI或MISO数据线上的型号将会在SCK时钟线的第一个跳变沿（奇数，上升或下降）沿被采样。当CPHA==1时，数据线在SCK的第二个跳变沿（偶数，上升或下降）沿采样。

????????当CPHA==0时，MOSI或MISO数据线上的型号将会在SCK时钟线的第一个跳变沿（奇数，上升或下降）沿被采样。从上图可以看出，1,3,5,7为SCK的第一个跳变沿，看图就能分直观的看出为什么是“奇数，上升或下降”。即触发上升沿1,3,5,7。

同理：

????????当CPHA==1时，数据线在SCK的第二个跳变沿（偶数，上升或下降）沿采样。2,4,6,8为SCK的第二个跳变沿，即为“偶数，上升或下降”。即触发下降沿2,4,6,8。

同理：

????????当CPHA==0时触发下降沿1，3。

????????当CPHA==1时触发上升沿2，4。?

????????一般情况下我们使用32时会直接通过SPI配置SCK，MISO，MOSI，而不会去用SPI去配置NSS，因为常使用一主多从的模式（一个主机多个从机），为了更好的选择从机，会用GPIO去配置NSS，通过软件起到选择从机的作用。?

#include "bsp_spi.h"
void SPI1_Configuration(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
	//PA4:CS片选
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	//PA5:SCK时钟信号线
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	//PA6:MISO
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	//PA7:MOSI
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}