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丰台网站制作公司_福州官网网站建设_百度客户端官网_百度关键词排名提升工具

时间:2025/7/12 6:55:31来源：https://blog.csdn.net/qq_51284092/article/details/142856971 浏览次数: 0次
丰台网站制作公司_福州官网网站建设_百度客户端官网_百度关键词排名提升工具

SPI的使用

  • 1、程序模拟SPI时序
  • 2、硬件SPI的使用

1、程序模拟SPI时序

实验：W25Q64模块的应用，此模块是基于SPI协议进行数据传输的，且具有掉电不丢失的特性，具体SPI和W25Q64的基础知识可以参考stm32标准库入门教程的第22/23章：链接: link
在这里插入图片描述

①SPI.c文件的代码如下：

#include "SPI.h"/*** PA4选择从机*/
void SPI_NSS(uint8_t num)
{if(num == 0){GPIOA->ODR &= ~GPIO_ODR_ODR4;//PA4引脚输出为0}else{GPIOA->ODR |= GPIO_ODR_ODR4;//PA4引脚输入为1}
}/*** PA5时钟线引脚*/
void SPI_SCL(uint8_t num)
{if(num == 0){GPIOA->ODR &= ~GPIO_ODR_ODR5;//PA5引脚输出为0}else{GPIOA->ODR |= GPIO_ODR_ODR5;//PA5引脚输出为1}Delay_us(5);
}/*** PA6从机输入引脚*/
uint8_t SPI_Receive(void)
{uint8_t Bite;if((GPIOA->IDR & GPIO_ODR_ODR6) == 0){Bite = 0;}else{Bite = 1;}return Bite;
}/*** PA7主机输出引脚*/
void SPI_Write(uint8_t num)
{if(num == 0){GPIOA->ODR &= ~GPIO_ODR_ODR7;//PA7引脚输出为0}else{GPIOA->ODR |= GPIO_ODR_ODR7;//PA7引脚输出为1}
}/*** SPI引脚的初始化：PA4 = NSS(从机选择低电平有效), PA5 = SCL(时钟线)* PA6 = MISO(从机输出主机输入), PA7 = MOSI(主机输出从机输入)*/
void MySPI_Init(void)
{/* 1、开始时钟 */RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;/* 2、配置引脚模式：PA4输出0/1，配置为通用推挽输出：MODE = 11,CNF = 00PA5输出0/1，配置为通用推挽输出：MODE = 11,CNF = 00PA6输入0/1，配置为浮空输入：    MODE = 00,CNF = 01PA7输出0/1，配置为通用推挽输出：MODE = 11,CNF = 00 */GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE4;GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF4;//配置PA4引脚GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE5;GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF5;//配置PA5引脚GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE7;GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF7;//配置PA7引脚GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_MODE6;GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_CNF6_0;GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF6_1;//配置PA6引脚SPI_NSS(1);//默认先不选中从机SPI_SCL(0);//空闲为低电平
}/*** 起始信号*/
void MySPI_Start(void)
{SPI_NSS(0);
}/*** 停止信号*/
void MySPI_Stop(void)
{SPI_NSS(1);
}/*** 发送数据和接收数据1个字节*/
uint8_t MySPI_SendRecByte(uint8_t Byte)
{uint8_t Data = 0x00;for(uint8_t i = 0; i<8; i++){SPI_Write(Byte & (0x80 >> i));//写入次高为数据SPI_SCL(1);//拉高SCL产生上升沿，让从机和主机读取输入if (SPI_Receive() != 0)//主句读取数据{Data |= (0x80 >> i);}SPI_SCL(0);//拉低SCL，为下一次上升沿做准备}return Data;
}

②SPI.h文件的代码如下：

#ifndef __SPI_H
#define __SPI_H
#include "stm32f10x.h"
#include "Delay.h"void MySPI_Init(void);
void MySPI_Start(void);
void MySPI_Stop(void);
uint8_t MySPI_SendRecByte(uint8_t Byte);#endif

③W25Q64.c文件的代码如下：

#include "SPI_W25Q64.h"/*** W25Q64Q初始化*/
void W25Q64_Init(void)
{MySPI_Init();
}/*** W25Q64写使能*/
void W25Q64_WriteEnable(void)
{MySPI_Start();MySPI_SendRecByte(W25Q64_WRITE_ENABLE);//发送指令，写使能MySPI_Stop();
}/*** W25Q64写失能*/
void W25Q64_WriteDisable(void)
{MySPI_Start();MySPI_SendRecByte(W25Q64_WRITE_DISABLE);//发送指令，写失能MySPI_Stop();
}/*** 读取模块的ID*/
void W25Q64_ReadID(uint8_t *MID,uint16_t *DID)
{MySPI_Start();MySPI_SendRecByte(W25Q64_JEDEC_ID);//发送指令，读取ID*MID = MySPI_SendRecByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);//读取MID*DID = MySPI_SendRecByte(W25Q64_DUMMY_BYTE) << 8;//读取DID的低8位*DID |= MySPI_SendRecByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);//读取DID的高8MySPI_Stop();
}/*** 擦除指定的扇区:Block(0~127)，Sector(0~15)*/
void W25Q64_EraseSector(uint8_t Block,uint8_t Sector)
{/* 计数出，指定的块和扇区的首地址 */uint32_t Address =  Block * 0x010000 + Sector * 0x001000;/* 发送起始信号*/MySPI_Start();/* 发送指令 */MySPI_SendRecByte(W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB);//写入擦除指令/* 发送需要被擦除的地址 */MySPI_SendRecByte(Address >> 16);//写入擦除的地址的高8位MySPI_SendRecByte((Address >> 8) & 0xff);//写入擦除的地址的次8位MySPI_SendRecByte(Address & 0xff);//写入擦除的地址的低8位/* 发送停止信号 */MySPI_Stop();
}/*** 指定位置写入数据：* 块：Block(0~127)* 扇区：Sector(0~15)* 页：Page(0~15)* 发送的数据的字节数：Length(0~256)* 发送的数据数组：SendDatas*/
void W25Q64_WriteBites(uint8_t Block,uint8_t Sector,uint8_t Page,uint16_t Length,uint8_t SendDatas[])
{W25Q64_WriteEnable();//写使能，向往内存里面写入数据时要开启写使能/* 计数出指定位置的页首地址 */uint32_t ADDress = Block * 0x010000 + Sector * 0x001000 + Page * 0x000100;/* 发送起始信号*/MySPI_Start();/* 发送指令*/MySPI_SendRecByte(W25Q64_PAGE_PROGRAM);//指令：写入数据/* 写入数据 */MySPI_SendRecByte(ADDress >> 16);//发送高8位地址MySPI_SendRecByte((ADDress >> 8) & 0xff);//发送次8位地址MySPI_SendRecByte(ADDress & 0xff);//发送低8位地址for(uint16_t i = 0; i<Length; i++){MySPI_SendRecByte(SendDatas[i]);}/* 发送停止信号*/MySPI_Stop();
}/*** 指定位置读取数据：* 块：Block(0~127)* 扇区：Sector(0~15)* 页：Page(0~15)* 读取的数据的字节数：Length* 读取的数据数组：ReceiveDatas*/
void W25Q64_ReadBites(uint8_t Block,uint8_t Sector,uint8_t Page,uint16_t Length,uint8_t ReceiveDatas[])
{/* 计数出指定位置的页首地址 */uint32_t ADDress = Block * 0x10000 + Sector * 0x1000 + Page * 0x100;/* 发送起始信号*/MySPI_Start();/* 发送指令*/MySPI_SendRecByte(W25Q64_READ_DATA);//指令：读取数据/* 读取数据 */MySPI_SendRecByte(ADDress >> 16);//发送高8位地址MySPI_SendRecByte((ADDress >> 8) & 0xff);//发送次8位地址MySPI_SendRecByte(ADDress & 0xff);//发送低8位地址for(uint16_t i = 0; i<Length; i++){ReceiveDatas[i] = MySPI_SendRecByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);}/* 发送停止信号*/MySPI_Stop();
}

④W25Q64.h文件的代码如下：

#ifndef __SPI_W25Q64_H
#define __SPI_W25Q64_H
#include "SPI.h"/* 模块的指令集 */
#define W25Q64_WRITE_ENABLE							        0x06
#define W25Q64_WRITE_DISABLE						        0x04
#define W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_1				        0x05
#define W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_2				        0x35
#define W25Q64_WRITE_STATUS_REGISTER				        0x01
#define W25Q64_PAGE_PROGRAM							        0x02
#define W25Q64_QUAD_PAGE_PROGRAM					        0x32
#define W25Q64_BLOCK_ERASE_64KB						        0xD8
#define W25Q64_BLOCK_ERASE_32KB						        0x52
#define W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB						        0x20
#define W25Q64_CHIP_ERASE							        0xC7
#define W25Q64_ERASE_SUSPEND					            0x75
#define W25Q64_ERASE_RESUME							        0x7A
#define W25Q64_POWER_DOWN							        0xB9
#define W25Q64_HIGH_PERFORMANCE_MODE				        0xA3
#define W25Q64_CONTINUOUS_READ_MODE_RESET			        0xFF
#define W25Q64_RELEASE_POWER_DOWN_HPM_DEVICE_ID		        0xAB
#define W25Q64_MANUFACTURER_DEVICE_ID				        0x90
#define W25Q64_READ_UNIQUE_ID						        0x4B
#define W25Q64_JEDEC_ID								        0x9F
#define W25Q64_READ_DATA							        0x03
#define W25Q64_FAST_READ							        0x0B
#define W25Q64_FAST_READ_DUAL_OUTPUT				        0x3B
#define W25Q64_FAST_READ_DUAL_IO					        0xBB
#define W25Q64_FAST_READ_QUAD_OUTPUT				        0x6B
#define W25Q64_FAST_READ_QUAD_IO					        0xEB
#define W25Q64_OCTAL_WORD_READ_QUAD_IO				        0xE3#define W25Q64_DUMMY_BYTE							        0xFF void W25Q64_Init(void);
void W25Q64_WriteEnable(void);
void W25Q64_WriteDisable(void);
void W25Q64_ReadID(uint8_t *MID,uint16_t *DID);
void W25Q64_EraseSector(uint8_t Block,uint8_t Sector);
void W25Q64_WriteBites(uint8_t Block,uint8_t Sector,uint8_t Page,uint16_t Length,uint8_t SendDatas[]);
void W25Q64_ReadBites(uint8_t Block,uint8_t Sector,uint8_t Page,uint16_t Length,uint8_t ReceiveDatas[]);void W25Q64_Busy(void);#endif

⑤主函数文件的代码如下：

#include "stm32f10x.h"                
#include "OLED.h"
#include "SPI_W25Q64.h"
#include "stdio.h"int main(void)
{uint8_t MID;uint16_t DID;OLED_Init();W25Q64_Init();OLED_Clear();OLED_ShowString(1,1,"MID:   DID:");W25Q64_ReadID(&MID,&DID);OLED_ShowHexNum(1,5,MID,2);OLED_ShowHexNum(1,13,DID,4);/* 实验模块的读写操作 *//* 1、写使能 */W25Q64_WriteEnable();/* 2、对需要保存的位置进行擦除 */W25Q64_EraseSector(0,0);//对第1块的第1个扇区进行擦除Delay_ms(50);/* 3、写入数据*/uint8_t *Data = "Hello World";W25Q64_WriteBites(0,0,0,11,Data);Delay_ms(50);/* 4、读取数据*/uint8_t Buff[256];W25Q64_ReadBites(0,0,0,11,Buff);/* 5、OLED显示出来*/OLED_ShowString(2,1,Buff);while(1){}
}

实物效果如图所示：
在这里插入图片描述

2、硬件SPI的使用

在这里插入图片描述
①SPI.c文件的代码如下：

#include "SPI.h"/*** PA4手动进行选择从机*/
void SPI_NSS(uint8_t num)
{if(num == 0){GPIOA->ODR &= ~GPIO_ODR_ODR4;//PA4引脚输出为0}else{GPIOA->ODR |= GPIO_ODR_ODR4;//PA4引脚输入为1}
}/*** 1、SPI引脚的初始化：PA4 = NSS(从机选择低电平有效), PA5 = SCL(时钟线)* PA6 = MISO(从机输出主机输入), PA7 = MOSI(主机输出从机输入)* 2、片上外设SPI的初始化：*/
void MySPI_Init(void)
{/* 1、开始时钟:GPIOA，SPI1 */RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_SPI1EN;/* 2、配置引脚模式：PA4(手动)输出0/1，配置为通用推挽输出：MODE = 11,CNF = 00PA5输出0/1，配置为复用推挽输出：MODE = 11,CNF = 10PA6输入0/1，配置为浮空输入：    MODE = 00,CNF = 01PA7输出0/1，配置为复用推挽输出：MODE = 11,CNF = 10 */GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE4;GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF4;//配置PA4引脚GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE5;GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF5_0;GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_CNF5_1;//配置PA5引脚GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE7;GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF7_0;//配置PA7引脚GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_CNF7_1;//配置PA7引脚GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_MODE6;GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_CNF6_0;GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF6_1;//配置PA6引脚/* 3、片上外设SPI的配置 *///默认8位数据帧，全双工，模式0，高位先行，禁用SSOE。这些都不用配置/* 3.1、将设备配置为主模式：SPI_CR1_MSTR = 1 */SPI1->CR1 |= SPI_CR1_MSTR;/* 3.2、波特率控制：SPI_CR1_BR[2:0] = 000(2分频)*/SPI1->CR1 &= ~SPI_CR1_BR;/* 3.3、启用软件从设备的管理(软件选择从设备)：SPI_CR1_SSM = 1*/SPI1->CR1 |= SPI_CR1_SSM;SPI1->CR1 |= SPI_CR1_SSI;/* 3.4、SPI片上外设使能：SPI_CR1_SPE = 1 */SPI1->CR1 |= SPI_CR1_SPE;SPI_NSS(1);//默认先不选中从机
}/*** 起始信号*/
void MySPI_Start(void)
{SPI_NSS(0);
}/*** 停止信号*/
void MySPI_Stop(void)
{SPI_NSS(1);
}/*** 发送数据和接收数据1个字节*/
uint8_t MySPI_SendRecByte(uint8_t Byte)
{uint8_t Data = 0x00;/* 判断发送缓存区是否为空：SPI_SR_TXE = 1(空)*/while(!(SPI1->SR & SPI_SR_TXE));/* 发送缓存区写入数据 */SPI1->DR = Byte;/* 判断接收缓存区是否为非空：SPI->SR_RXNE = 1(非空)*/while (!(SPI1->SR & SPI_SR_RXNE));/* 接收缓存区接收数据 */ Data = SPI1->DR;return Data;
}

②W25Q64.c文件的代码如下：

#include "SPI_W25Q64.h"/*** W25Q64Q初始化*/
void W25Q64_Init(void)
{MySPI_Init();
}/*** W25Q64写使能*/
void W25Q64_WriteEnable(void)
{MySPI_Start();MySPI_SendRecByte(W25Q64_WRITE_ENABLE);//发送指令，写使能MySPI_Stop();
}/*** W25Q64写失能*/
void W25Q64_WriteDisable(void)
{MySPI_Start();MySPI_SendRecByte(W25Q64_WRITE_DISABLE);//发送指令，写失能MySPI_Stop();
}/*** 读取模块的ID*/
void W25Q64_ReadID(uint8_t *MID,uint16_t *DID)
{MySPI_Start();MySPI_SendRecByte(W25Q64_JEDEC_ID);//发送指令，读取ID*MID = MySPI_SendRecByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);//读取MID*DID = MySPI_SendRecByte(W25Q64_DUMMY_BYTE) << 8;//读取DID的低8位*DID |= MySPI_SendRecByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);//读取DID的高8MySPI_Stop();
}/*** 擦除指定的扇区:Block(0~127)，Sector(0~15)*/
void W25Q64_EraseSector(uint8_t Block,uint8_t Sector)
{/* 计数出，指定的块和扇区的首地址 */uint32_t Address =  Block * 0x010000 + Sector * 0x001000;/* 发送起始信号*/MySPI_Start();/* 发送指令 */MySPI_SendRecByte(W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB);//写入擦除指令/* 发送需要被擦除的地址 */MySPI_SendRecByte(Address >> 16);//写入擦除的地址的高8位MySPI_SendRecByte((Address >> 8) & 0xff);//写入擦除的地址的次8位MySPI_SendRecByte(Address & 0xff);//写入擦除的地址的低8位/* 发送停止信号 */MySPI_Stop();
}/*** 指定位置写入数据：* 块：Block(0~127)* 扇区：Sector(0~15)* 页：Page(0~15)* 发送的数据的字节数：Length(0~256)* 发送的数据数组：SendDatas*/
void W25Q64_WriteBites(uint8_t Block,uint8_t Sector,uint8_t Page,uint16_t Length,uint8_t SendDatas[])
{W25Q64_WriteEnable();//写使能，向往内存里面写入数据时要开启写使能/* 计数出指定位置的页首地址 */uint32_t ADDress = Block * 0x010000 + Sector * 0x001000 + Page * 0x000100;/* 发送起始信号*/MySPI_Start();/* 发送指令*/MySPI_SendRecByte(W25Q64_PAGE_PROGRAM);//指令：写入数据/* 写入数据 */MySPI_SendRecByte(ADDress >> 16);//发送高8位地址MySPI_SendRecByte((ADDress >> 8) & 0xff);//发送次8位地址MySPI_SendRecByte(ADDress & 0xff);//发送低8位地址for(uint16_t i = 0; i<Length; i++){MySPI_SendRecByte(SendDatas[i]);}/* 发送停止信号*/MySPI_Stop();
}/*** 指定位置读取数据：* 块：Block(0~127)* 扇区：Sector(0~15)* 页：Page(0~15)* 读取的数据的字节数：Length* 读取的数据数组：ReceiveDatas*/
void W25Q64_ReadBites(uint8_t Block,uint8_t Sector,uint8_t Page,uint16_t Length,uint8_t ReceiveDatas[])
{/* 计数出指定位置的页首地址 */uint32_t ADDress = Block * 0x10000 + Sector * 0x1000 + Page * 0x100;/* 发送起始信号*/MySPI_Start();/* 发送指令*/MySPI_SendRecByte(W25Q64_READ_DATA);//指令：读取数据/* 读取数据 */MySPI_SendRecByte(ADDress >> 16);//发送高8位地址MySPI_SendRecByte((ADDress >> 8) & 0xff);//发送次8位地址MySPI_SendRecByte(ADDress & 0xff);//发送低8位地址for(uint16_t i = 0; i<Length; i++){ReceiveDatas[i] = MySPI_SendRecByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);}/* 发送停止信号*/MySPI_Stop();
}

③主函数文件的代码如下：

#include "stm32f10x.h"                
#include "OLED.h"
#include "SPI_W25Q64.h"
#include "stdio.h"int main(void)
{uint8_t MID;uint16_t DID;OLED_Init();W25Q64_Init();OLED_Clear();OLED_ShowString(1,1,"MID:   DID:");W25Q64_ReadID(&MID,&DID);OLED_ShowHexNum(1,5,MID,2);OLED_ShowHexNum(1,13,DID,4);/* 实验模块的读写操作 *//* 1、写使能 */W25Q64_WriteEnable();// /* 2、对需要保存的位置进行擦除 */W25Q64_EraseSector(0,0);//对第1块的第1个扇区进行擦除Delay_ms(50);// /* 3、写入数据*/uint8_t *Data = "wo shi ni baba";W25Q64_WriteBites(0,0,0,14,Data);Delay_ms(50);// /* 4、读取数据*/uint8_t Buff[256];W25Q64_ReadBites(0,0,0,14,Buff);// /* 5、OLED显示出来*/OLED_ShowString(2,1,Buff);while(1){}
}

实物效果如下图所示：
在这里插入图片描述

总结：
①操作单片机外的模块寄存器前，则需要对模块发送操作相关的指令。
②往W25Q64的内存里面写入数据之前要进行擦除和写使能
③软件模拟和硬件最大的区别在于：软件模拟发送数据是将数据的1位1位的写入到传输线上面（手动引脚的高低电平），通过手动模拟时钟信号来等待读取/写入数据。而硬件是将数据写入数据寄存器里面，配置好时钟，然后在时钟的作用下，片上外设自动的进行数据的发送与接收。

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