SPI

STM32-SPI使用 SPI知识：

1）

高速同步串行口。3～4线接口（CS ，CLK ，MOSI，MISO），收发独立、可同步进行。

2）SPI分为主从模式,主模式提供时钟和片选选择信号.

3） 模式控制：CPOL用来控制时钟信号（clk）在空闲时候的状态；CPHA用来控制采样时刻时CLK的边缘动作。

CPOL CPHA 模式

0 0 CLK空闲时为低电平，CLK上升沿采样数据。

0 1 CLK空闲为低电平，CLK下降沿采样数据。

1 0 CLK空闲时为高电平，CLK上升沿采样数据。

1 1 CLK空闲时为高电平，CLK下降沿采样数据。

1）SPI配置（3.01库）：

SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //双工模式

SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //SPI主模式

SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; //8bit数据

SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High; //CLK空闲时为高电平

SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge; //CLK上升沿采样，因为上升沿是第二个边沿动作，所以也可以理解为第二个边沿采样

SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //片选用软件控制

SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4; //SPI频率

SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //高位在前

SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; //crc7，stm32spi带硬件ecc

SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);

2）CS信号：

主模式下要为从设备提供片选信号，值得注意的是STM32的主频相当较高，要提防数据没有完全发送前拉高CS信号。

3）SPI读写：（非中断模式）

a）写一个字节：

while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);

//确保发生前Buffer为空，也就是说上一次已经发生完成

SPI_I2S_SendData(SPI1, Data); //往寄存器中写入一个字节

while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);

//等待接受到一个字节数据，为什么要这么做？加这一句的原因是为了确保这个字节已经发送出去，因为发生和接受是并行同步进行，那就是说你发生出去一个字节意味着你收到一个字节。所以这样判断完全没有问题，再说必要性，如果你不加这句你就会容易犯过早拉高CS信号的错误，你想想如果在SPI_I2S_SendData(SPI1,
Data)后面立即拉高CS是什么后果。

SPI_I2S_ReceiveData(SPI1); //都会接收到的数据，看起来没什么必要，但以用stm32的经验推荐这样做，也许会有意想不到的收获。

SPI_Writebyte（u8 data）

{

while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);

SPI_I2S_SendData(SPI1, Data);

while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);

SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);

}

b)读一个字节：

读的时候要注意一个问题，因为从模式是没法提供时钟的，所以主模式下必须要在接收的同时提供时钟。办法就是发送一个字节来实现，因为还是上面说的，发送一个字节就意味着收到一个字节，代码和写完全一样，只要把读出来的字节保存即可。

u8 SPI_Readbyte（u8 data）

{

while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);

SPI_I2S_SendData(SPI1, Data);

while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);

return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);

}

总结：上面的程序是最求稳定而设定的，如果你对速度有要求，你可以做相应的精简，比如读写直接对寄存器进行操作，另外配置SPI前要对从模式的模式了解清楚，包括从设备支持的时钟范围和模式（CPOL,CPHA状态）。

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

* @brief: LDC1000应用程序

* _____________ _______________

* |PB4(SSI2CLK)
----> SCLK|

* |PB5(SSI2FSS)
----> CSB |

* |PB6(SSI2RX)    <----       SDO
|

*  Tiva M4 |PB7(SSI2TX)
----> SDI
| LDC1000

* |PA4(INT/GPIO)
<---- INTB|

* |PB0(Timer CLK)
---->   TBCLK|

* _____________| |______________

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

#include <stdint.h>

#include <stdbool.h>

#include "driverlib/rom.h"

#include "driverlib/adc.h"

#include "driverlib/sysctl.h"

#include "driverlib/pwm.h"

#include "driverlib/timer.h"

#include "driverlib/gpio.h"

#include "driverlib/pin_map.h"

#include "driverlib/interrupt.h"

#include "driverlib/ssi.h"

#include "inc/hw_ints.h"

#include "inc/hw_memmap.h"

#include "inc/hw_gpio.h"

#include "LDC1000_cmd.h"

#include "inc/hw_timer.h"

#include "inc/hw_types.h"

#include "inc/hw_ssi.h"

#ifndef TARGET_IS_BLIZZARD_RA1

#define TARGET_IS_BLIZZARD_RA1

#endif

#ifndef  PART_TM4C123GH6PM

#define  PART_TM4C123GH6PM

#endif

#define SPI_RWBIT 0x80
                          //LDC1000,SPI时序读写位，1=读，0=写

unsigned long ProximityData;                                           //LDC上Proximity Data

unsigned long FrequencyData;                                           //LDC1000上的Frequency Data

volatile unsigned char DataRdy ;                                       //LDC1000中断标志

uint32_t DataRcv[5] ;                                                  //存储SPI读取的数据

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

* @brief: SPI写数据

* @param： unsigned int,SPIdata:待写的数据

* @return： none

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

void SPIDataSend(unsigned int SPIdata)

{

SSIDataPut(SSI2_BASE,SPIdata);  
//SPI发送（写）数据

while(SSIBusy(SSI2_BASE)) ;          
  //等待SPI发送（写）完成

}

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

* @brief： LDC1000初始化配置,ps:在SPI中配置了数据位16个数据长度，故

* 在发送数据时可以将地址和值进行或运算一起发送出去

* @param: none

* @return: none

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

void LDC1000_init()

{

SPIDataSend(LDC1000_CMD_RPMAX<<8|TEST_RPMAX_INIT);
//配置Rp_MAX(0x01)寄存器

SPIDataSend(LDC1000_CMD_RPMIN<<8|TEST_RPMIN_INIT);
//配置Rp_MIN(0x02)寄存器

SPIDataSend(LDC1000_CMD_SENSORFREQ<<8|0x94);
//配置Sensor Frequency(0x03)寄存器

SPIDataSend(LDC1000_CMD_LDCCONFIG<<8|0x17);
//配置LDC Configuration(0x04)寄存器

SPIDataSend(LDC1000_CMD_CLKCONFIG<<8|0x00);
//配置Clock Configuration(0x05)寄存器,

//使用TBCLK作为时钟源

SPIDataSend(LDC1000_CMD_INTCONFIG<<8|0x02);
//配置INTB Pin Configuration(0x0A),

//配置INTB为比较输出标志位(status of Comparator output)

SPIDataSend(LDC1000_CMD_THRESHILSB<<8|0x50);
//配置Comparator Threshold High(0x06)寄存器低8位

SPIDataSend(LDC1000_CMD_THRESHIMSB<<8|0x14);
//配置Comparator Threshold High(0x07)寄存器高8位

SPIDataSend(LDC1000_CMD_THRESLOLSB<<8|0xC0);
//配置Comparator Threshold Low(0x08)寄存器低8位

SPIDataSend(LDC1000_CMD_THRESLOMSB<<8|0x12);
//配置Comparator Threshold Low(0x09)寄存器高8位

SPIDataSend(LDC1000_CMD_PWRCONFIG<<8|0x01);
//配置Power Configuration(0x0B)寄存器，

//为Active Mode,使能转化

}

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

* @brief： 使用SPI读取LDC1000中的数据

* @param: none

* @return: none

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

void LDCRead()

{

SPIDataSend((LDC1000_CMD_PROXLSB|SPI_RWBIT)<<8);          
//写入将要读取的Proximity Data LSB寄存器地址(0x21)

SSIDataGet(SSI2_BASE,&DataRcv[0]);                      
//读取上述寄存器中的值，并存入DataRcv[0]

ProximityData|= DataRcv[0] ;

SPIDataSend((LDC1000_CMD_PROXMSB|SPI_RWBIT)<<8);
//写入将要读取的Proximity Data MSB寄存器地址(0x22)

SSIDataGet(SSI2_BASE,&DataRcv[1]);
//读取上述寄存器中的值，并存入DataRcv[1]

ProximityData|= (DataRcv[1]<<8) ;
//组合成ProximityData

SPIDataSend((LDC1000_CMD_FREQCTRLSB|SPI_RWBIT)<<8);
//写入将要读取的Frequency Counter Data LSB寄存器地址(0x23)

SSIDataGet(SSI2_BASE,&DataRcv[2]);
//读取上述寄存器中的值，并存入DataRcv[2]

FrequencyData|= DataRcv[2] ;

SPIDataSend((LDC1000_CMD_FREQCTRMID|SPI_RWBIT)<<8);
//写入将要读取的Frequency Counter Data Mid-Byte寄存器地址(0x24)

SSIDataGet(SSI2_BASE,&DataRcv[3]);
//读取上述寄存器中的值，并存入DataRcv[3]

FrequencyData|= (DataRcv[3]<<8) ;

SPIDataSend((LDC1000_CMD_FREQCTRMSB|SPI_RWBIT)<<8);
//写入将要读取的Frequency Counter Data MSB寄存器地址(0x25)

SSIDataGet(SSI2_BASE,&DataRcv[4]);
//读取上述寄存器中的值，并存入DataRcv[4]

FrequencyData|= (DataRcv[4]<<16) ;
//组合成FrequencyData

GPIOIntEnable(GPIO_PORTA_BASE,GPIO_INT_PIN_4);
//使能PA4中断

}

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

*  @brief: Timer初始化

*  @param： none

*  @return: none

* _____________ _______________

* | |

*  Tiva M4 |PB0(Timer CLK)
---->   TBCLK|
LDC1000

* _____________| |______________

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

void TimerInit()

{

TimerDisable(TIMER2_BASE,TIMER_A);

GPIOPinTypeTimer(GPIO_PORTB_BASE,GPIO_PIN_0);

GPIOPinConfigure(GPIO_PB0_T2CCP0);
//配置PB0为CCP模式

HWREG(TIMER2_BASE + TIMER_O_CFG) = 0x04;
//选择16-bit timer

//配置TimerA周期计数(Periodic Timer mode)

HWREG(TIMER2_BASE + TIMER_O_TAMR)|=(TIMER_TAMR_TAAMS|TIMER_TAMR_TAMR_PERIOD) ;

//加载Timer计数值:40，并且设置Match值:20(Timer默认为减计数)

HWREG(TIMER2_BASE + TIMER_O_TAMATCHR) = 20;

TimerLoadSet(TIMER2_BASE,TIMER_A,40);

TimerEnable(TIMER2_BASE,TIMER_A);
//使能Timer

}

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

* @brief： PA4初始化

* @param： none

* @return： none

* _________ ___________

* | |

* | |

* Tiva M4
| PA4  <--- INTB|  LDC1000

* | |

* —————————| |__________

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

void GPIOInit()

{

HWREG(GPIO_PORTA_BASE + GPIO_O_DEN) |= 1<<4 ;

GPIOIntTypeSet(GPIO_PORTA_BASE,GPIO_PIN_4,GPIO_RISING_EDGE);     //配置为上升沿中断

GPIOIntEnable(GPIO_PORTA_BASE,GPIO_INT_PIN_4);
 //使能PA4中断

IntEnable(INT_GPIOA);
 //使能GPIOA中断

}

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

* @brief:
SPI通信初始化

* @param：
none

* @return:
none

* _____________ _______________

* |PB4(SSI2CLK)
----> SCLK|

* |PB5(SSI2FSS)
----> CSB |

* |PB6(SSI2RX)    <----       SDO
|

*  Tiva M4 |PB7(SSI2TX)
----> SDI
| LDC1000

* |PB0(Timer CLK)
---->   TBCLK|

* _____________| |______________

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

void SPIInit()

{

//配置PB6为SSI2RX，即对Tiva M4而言的SPI数据接收线

GPIOPinTypeSSI(GPIO_PORTB_BASE,GPIO_PIN_6) ;

GPIOPinConfigure(GPIO_PB6_SSI2RX);

//配置PB6为SSI2TX，即对Tiva M4而言的SPI数据发送线

GPIOPinTypeSSI(GPIO_PORTB_BASE,GPIO_PIN_7) ;

GPIOPinConfigure(GPIO_PB7_SSI2TX);

//配置PB4为SSI2CLK线，作为时钟线

GPIOPinTypeSSI(GPIO_PORTB_BASE,GPIO_PIN_4) ;

GPIOPinConfigure(GPIO_PB4_SSI2CLK);

//配置PB5为SSI2FFS线，作为片选线

GPIOPinTypeSSI(GPIO_PORTB_BASE,GPIO_PIN_5) ;

GPIOPinConfigure(GPIO_PB5_SSI2FSS);

SSIDisable(SSI2_BASE);                                           //禁能SSI2

//配置SSI2为SSI_FRF_MOTO_MODE_0协议格式，SPI主模式，时钟源为5K，16位数据长度

SSIConfigSetExpClk(SSI2_BASE,SysCtlClockGet(),SSI_FRF_MOTO_MODE_0,SSI_MODE_MASTER,5000,16);

SSIEnable(SSI2_BASE) ;
//使能SSI2

}

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

* @brief:
PA4中断服务函数,该函数在startup_ccs.c的中断向量表中进行

* 了注册

* @param：
none

* @return：
none

* _________ ___________

* | |

* | |

* Tiva M4
| PA4  <--- INTB|  LDC1000

* | |

* —————————| |__________

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

void GPIOAIntHandler()

{

GPIOIntClear(GPIO_PORTA_BASE,GPIO_INT_PIN_4) ;
//清除PA4中断标志

DataRdy = 1 ;
//LDC1000中断标志置位

GPIOIntDisable(GPIO_PORTA_BASE,GPIO_INT_PIN_4) ;
//禁能PA4中断，将在SPI数据读取完成后重新使能PA4中断

}

//---------------------------------------main函数----------------------------------------------

int main(void)

{

SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_4 | SYSCTL_USE_PLL | SYSCTL_XTAL_16MHZ |
//配置主时钟为50MHz

SYSCTL_OSC_MAIN);

SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOA) ;
//使能GPIOA外设模块

SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOB) ;
//使能GPIOB外设模块

SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_TIMER2);
//使能Timer2外设模块

SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_SSI2);
//使能SSI2外设模块

DataRdy = 0 ; //LDC1000中断标志清零

TimerInit() ; //TBCLK所在时钟初始化

GPIOInit() ; //GPIO初始化（PA4）

SPIInit() ; //SPI初始化

LDC1000_init(); //LDC1000初始配置

ROM_IntMasterEnable();                                        
//使能总中断

while(HWREG(SSI2_BASE + SSI_O_SR)& SSI_SR_RNE)                
//首先清除SPI上的接收缓存，排除干扰

{

DataRcv[0] = HWREG(SSI2_BASE + SSI_O_DR) ;

}

while(1)

{

//转化结束后读取ProximityData和FrequencyData

if(DataRdy)

{

DataRdy = 0 ;
//LDC1000中断标志清零（在PA4中断服务程序中置位）

LDCRead() ;
//SPI读取数据操作

}

}

}

SPI,布布扣,bubuko.com

时间： 2024-10-19 16:51:07

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