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广告《基于STM32节点和阿里云IoT平台的物联网应用开发》开发板套件淘宝¥269.00去购买SPI,全称为 Serial Peripheral Interface(串行外设接口),是一种用于短距离通信的同步串行通信接口,代理芯海商主要应用在嵌入式系统。
这是第二篇分享,《STM32学习笔记》之SPI通信常见问题分析SPI的应用场合很广,显示模组、时钟芯片、存储芯片、温度传感器等众多器件都有使用SPI接口通信这些器件通常作为从设备,STM32作为主设备来控制它们。
STM32 SPI基础内容绝代理芯海商大部分STM32芯片都有多个SPI外设,它可与外部SPI器件进行半双工/全双工同步串行通信1. SPI特性三条线全双工、双线单工同步传输支持 8 位或 16 位传输帧格式选择。
支持主模式或从模式操作可编程的时钟极性和相位支持 MSB 或 LSB 数据顺序支持DMA收发数据代理芯海商更多特性请查阅《STM32参考手册》2. 引脚描述MISO:主输入/从输出数据;MOSI:主输出/从输入数据;。
SCK:时钟(主输出,从输入时钟);NSS:从器件选择,可理解片选信号;
3. SPI时序SPI的时序中有两个参数需要注意,那就是时钟相位代理芯海商和时钟极性。在STM32中,SPI时序由CPOL 和 CPHA 这两位来决定。通过软件配置这两个参数,可分为四种时序关系,如下图:
4. 数据帧格式串行同行数据传输分为 MSB 和 LSB,也就是最高有效位在前,还是最低有效位在前。(注:最左边的比特位即为最高有效位)。比如传输一个字节代理芯海商:0x95(1001 0101)。
如果按照MSB(高位在前),则发送顺序:1001 0101如果按照LSB(低位在前),则发送顺序反过来:1010 1001STM32 SPI参数配置通常STM32的SPI作为主机连接外部从机,要与从机建立正常通信,就必须与从机的参数匹配才行。
这里以【STM32作为SPI主机读写SPI Flash】为例,主要配置参数:双向全双工、主机模式、8位数据、MSB等1. 标准外设库配置SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure; SPI_InitStructure.SPI_Directi代理芯海商on = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //双向全双工 SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //主机模式 SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SP代理芯海商I_DataSize_8b; //8位数据 SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High; //时钟极性:空闲为高 SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge; //时钟相位:第2个时代理芯海商钟沿捕获 SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //软件控制NSS信号 SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4; //波特率预分频代理芯海商值为4 SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //数据传输从 MSB 位开始 SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; SPI_Init(SPI1代理芯海商, &SPI_InitStructure);。
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2. STM32CubeMX配置
首先选择全双工主机模式,然后再逐步配置下面参数这里的波特率时钟灰色不可配置,由你系统时钟和分频时钟决定这些配置参数比较容易理解(英文清代理芯海商晰明了),若不懂可针对性查阅参考手册STM32 SPI常见问题虽说SPI相对比较简单,但在实际应用过程中还是会存在一些奇怪的问题,下面通过案例来分析SPI常见的一些问题。
问题一:NSS片选问题有工程师使用硬件NSS控制从机,以为NSS信号是自动控制,导致操作从设备失败分析原因:STM32 SPI的N代理芯海商SS信号为片选信号,可“使能”为硬件控制(参看上面参数配置)但在应用中同样需要软件操作才能控制NSS信号(高低),比如:。
SPI_NSSInternalSoftwareConfig(SPI1, SPI_NSSInternalSoft_Set);解决办法:按照通信时序,控制NSS信号高低(通常低有效)代理芯海商问题二:SPI引脚复用功能问题。
STM32的SPI是一种复用功能,之前使用标准外设库的工程师容易遗漏复用功能的配置导致SPI不能使用分析原因:SPI有些引脚对应的是特殊功能的引脚,比如:PB3(MISO)对应的是 JTDO,如果不配置则默认这个引脚的功能就是 JTDO的功能。
以前经常存在这种问题,但代理芯海商现在通过工具STM32CubeMX配置时自动配置了复用功能解决办法:参考官方提供在初始化代码中配置复用功能(同时,推荐使用HAL库)GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_SPI1); GPIO_PinAFConfig(GPI代理芯海商OA, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_SPI1);。
问题三:时钟速率过高问题有工程师购买一个通信为SPI的模块,最高通信速率8MB/s,他使用10.5MB/s通信速率也能用,但偶尔会出现通信异常分析原因:一个芯片标称的最高速率其实是相对保守的值,在条件比较好的情况下超过了最高值也代理芯海商能用,但不能保证稳定性。
STM32 SPI的时钟频率由系统时钟和分频决定,有的工程师没有深入理解这些参数,发现能用就不管了如上章节中的21MB/s,如果修改系统时钟,其实这个值会发生相应变化解决办法:最简单的办法就是修改分频值。
同时,如果环境恶劣,建议使用屏蔽线(在保证整个产品系统实时性的同时,尽量代理芯海商降低通信速率)问题四:时钟相位问题有不少工程师在调试SPI时会遇到数据“移位”的问题,数据能收发为什么会出现这种问题呢?分析原因:
SPI通信时钟由主机提供,本身上电时(主从)各自的信号就不稳定,如果从机时钟相位也不匹配,就会因为时钟引起数据移位,或者异常的情况解决办法:软件上匹配SPI主从设备的时钟代理芯海商相位,使用通信协议,CRC、 checksum校验等。
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