之前一直對SPI通信一知半解，所以想抽空把它搞得明白一些?？紤]到之前是結合Flash芯片來學的，十分不直觀，而且主要把時間和精力都花在Flash芯片的datasheet和驅動上了，SPI通信也沒學好。所以這次就考慮用4位數碼管顯示模塊，模塊是直接買的現成的，這樣可以簡化操作，把精力聚焦到學習的核心–SPI通信本身上來。

本次采用的模塊是用2片74HC595串聯驅動的，一片用來控制數碼管的位選(U1)，一片用來控制數碼管的段選(U2)。

接口比較簡單，總共5個引腳，2個引腳分別接VCC和GND，DIO用來接收串行數據的輸入，SCLK用來接收同步時鐘，每個SCLK上升沿74HC595內部的移位寄存器會移一位，RCLK用來控制數據的輸出，每個RCLK上升沿74HC595內部的移位寄存器的數據會被放進存儲寄存器并輸出到外部引腳QA~QH上。而QH’是串行輸出引腳，該引腳會接收最高位的溢出，從而實現多片74HC595的級聯。

當兩片74HC595串聯時，先發八位數據用于段選，再發八位數據用于位選，然后RCLK上升沿，就可以驅動某位數碼管顯示某個字符，通過動態掃描數碼管，由于人眼的視覺暫停效果，就可以實現4位數碼管的同時顯示。先用通用I/O來實現該數碼管的驅動，程序如下：

頭文件74HC595.h

#ifndef __74HC595_H__

#define __74HC595_H__

#include"stm32f10x_lib.h" //包含所有的頭文件

#include

// 4-Bit LED Digital Tube Module

#define HC595_SCLK_PIN GPIO_Pin_5 // SPI1_SCK PA5

#define HC595_RCLK_PIN GPIO_Pin_12 // SPI1_NSS PA4

#define HC595_DIO_PIN GPIO_Pin_7 // SPI1_MOSI PA7

#define HC595_GPIO GPIOA

#define HC595_RCLK_GPIO GPIOB

#define HC595_RCC RCC_APB2Periph_GPIOA

#define HC595_RCLK_RCC RCC_APB2Periph_GPIOB

void HC595_Init(void);

void HC595_SendByte(u8 data);

u8 HC595_Display(u16 num, u8 dp);

#endif

源文件74HC595.c

// 用于HC595實現的4Bit-LED Digit Tube Module

// 注意：該4位數碼管是共陽的!

#include "74HC595.h"

// 碼表

const u8 digitTable[] =

{

// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90,

// A b C d E F -

0x8C, 0xBF, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0xFF, 0xbf

};

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

* Function Name : HC595_Init

* Description : 初始化HC595

* Input : None

* Output : None

* Return : None

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

void HC595_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //聲明一個結構體變量

RCC_APB2PeriphClockCmd(HC595_RCC | HC595_RCLK_RCC, ENABLE); //使能HC595的時鐘

//74HC595, SCLK RCLK DIO 推挽輸出

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HC595_SCLK_PIN| HC595_DIO_PIN;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //管腳頻率為50MHZ

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //輸出模式為推挽輸出

GPIO_Init(HC595_GPIO, &GPIO_InitStructure); //初始化寄存器

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HC595_RCLK_PIN;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //管腳頻率為50MHZ

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //輸出模式為推挽輸出

GPIO_Init(HC595_RCLK_GPIO, &GPIO_InitStructure); //初始化寄存器

}

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

* Function Name : HC595_SendByte

* Description : 發送一個字節

* Input : data

* Output : None

* Return : None

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

void HC595_SendByte(u8 data)

{

u8 i;

for (i=8; i>=1; i--)

{

// 高位在前

if (data&0x80)

GPIO_SetBits(HC595_GPIO, HC595_DIO_PIN);

else

GPIO_ResetBits(HC595_GPIO, HC595_DIO_PIN);

data <<= 1;

// SCLK上升沿

GPIO_ResetBits(HC595_GPIO, HC595_SCLK_PIN);

GPIO_SetBits(HC595_GPIO, HC595_SCLK_PIN);

}

}

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

* Function Name : HC595_Display

* Description : 顯示4位數字(包括小數點)

* Input : num: 0000 - 9999

* dp: 小數點的位置1-4

* Output : None

* Return : 正常返回0，錯誤返回1

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

u8 HC595_Display(u16 num, u8 dp)

{

u8 qian = 0, bai = 0, shi = 0, ge = 0;

// 對顯示的參數范圍進行檢查

if (num > 9999 || dp > 4)

//報錯

return 1;

// 對num進行分解

qian = num / 1000;

bai = num % 1000 / 100;

shi = num % 100 / 10;

ge = num % 10;

// 千位

if(dp == 1)

HC595_SendByte(digitTable[qian] & 0x7F);

else

HC595_SendByte(digitTable[qian]);

HC595_SendByte(0x08);

GPIO_ResetBits(HC595_RCLK_GPIO, HC595_RCLK_PIN);

GPIO_SetBits(HC595_RCLK_GPIO, HC595_RCLK_PIN);

// 百位

if(dp == 2)

HC595_SendByte(digitTable[bai] & 0x7F);

else

HC595_SendByte(digitTable[bai]);

HC595_SendByte(0x04);

GPIO_ResetBits(HC595_RCLK_GPIO, HC595_RCLK_PIN);

GPIO_SetBits(HC595_RCLK_GPIO, HC595_RCLK_PIN);

// 十位

if(dp == 3)

HC595_SendByte(digitTable[shi] & 0x7F);

else

HC595_SendByte(digitTable[shi]);

HC595_SendByte(0x02);

GPIO_ResetBits(HC595_RCLK_GPIO, HC595_RCLK_PIN);

GPIO_SetBits(HC595_RCLK_GPIO, HC595_RCLK_PIN);

// 個位

if(dp == 4)

HC595_SendByte(digitTable[ge] & 0x7F);

else

HC595_SendByte(digitTable[ge]);

HC595_SendByte(0x01);

GPIO_ResetBits(HC595_RCLK_GPIO, HC595_RCLK_PIN);

GPIO_SetBits(HC595_RCLK_GPIO, HC595_RCLK_PIN);

return 0;

}

接下來就可以把重心都放在STM32的SPI外設上了，首先需要讀一下STM32F10x的參考手冊的SPI(串行外設接口)部分，這樣對SPI就可以有較好的理解，比較重要的是要看懂SPI的結構框圖和主從機通信的示意圖，如下：

這個理解以后，我們就可以參考《STM32F103XX固件庫用戶手冊》的SPI部分來實現STM32的SPI外設配置和收發數據了，具體代碼如下：

頭文件74HC595_SPI.h

#ifndef __74HC595_SPI_H__

#define __74HC595_SPI_H__

#include"stm32f10x_lib.h" //包含所有的頭文件

#include

// 4-Bit LED Digital Tube Module

// 引腳 // SPI1 4位數碼管

#define HC595_NSS_PIN GPIO_Pin_4 // SPI1_NSS 未用

#define HC595_SCK_PIN GPIO_Pin_5 // SPI1_SCK SCLK

#define HC595_MISO_PIN GPIO_Pin_6 // SPI1_MISO 未用

#define HC595_MOSI_PIN GPIO_Pin_7 // SPI1_MOSI DIO

#define HC595_RCLK_PIN GPIO_Pin_12 // RCLK

// 端口

#define HC595_SPI1_GPIO GPIOA

#define HC595_RCLK_GPIO GPIOB

// 時鐘

#define HC595_SPI1_RCC RCC_APB2Periph_GPIOA

#define HC595_RCLK_RCC RCC_APB2Periph_GPIOB

void HC595_Init(void);

void HC595_SendByte(u8 data);

u8 HC595_Display(u16 num, u8 dp);

#endif

源文件74HC595_SPI.c

/************************省略部分代碼見(74HC595.c)************************/

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

* Function Name : HC595_Init

* Description : 初始化HC595

* Input : None

* Output : None

* Return : None

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

void HC595_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure; // 聲明一個結構體變量

// 不需要開啟AFIO時鐘

RCC_APB2PeriphClockCmd(HC595_SPI1_RCC | HC595_RCLK_RCC | RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE); // 使能HC595及SPI1的時鐘

//74HC595, SPI1_NSS、SPI1_SCK、SPI1_MOSI

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HC595_NSS_PIN | HC595_SCK_PIN |HC595_MOSI_PIN;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 管腳頻率為50MHZ

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 輸出模式為復用推挽輸出

GPIO_Init(HC595_SPI1_GPIO, &GPIO_InitStructure); // 初始化寄存器

//74HC595, SPI1_MISO

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HC595_MISO_PIN;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 輸入模式為浮空輸入

GPIO_Init(HC595_SPI1_GPIO, &GPIO_InitStructure); // 初始化寄存器

//74HC595, RCLK

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HC595_RCLK_PIN;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 管腳頻率為50MHZ

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 輸出模式為復用推挽輸出

GPIO_Init(HC595_RCLK_GPIO, &GPIO_InitStructure); // 初始化寄存器

/* Initialize the SPI1 according to the SPI_InitStructure members */

SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;

// 第一步：設置主從模式和通信速率

SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;

// SPI_NSS_Hard時需要外部電路把NSS接VCC, SPI_NSS_Soft時SPI外設會將SSM和SSI置位

SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;

// 實測波特率最低為SPI_BaudRatePrescaler_8，否則出錯

SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4;

// 第二步：設置數據格式

SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;

// MSB在前還是LSB在前要根據碼表和數碼管與74HC595的接法來定

SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;

// 第三步：設置時鐘和極性

// 當SPI_CPOL_Low且SPI_CPHA_2Edge出錯

SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;

SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;

//第四步：其它，CRC校驗，可靠通信，這步可以不設置

SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;

SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);

/* Enable SPI1 */

SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);

}

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

* Function Name : HC595_SendByte

* Description : 發送一個字節

* Input : data

* Output : None

* Return : None

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

void HC595_SendByte(u8 data)

{

SPI_I2S_SendData(SPI1, data);

while(!SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE));

}

/************************省略部分代碼(見74HC595.c)************************/

這樣就大工告成啦，STM32的SPI外設還是比較簡單的，尤其是通過庫函數來調用。用數碼管模塊這種簡單的可視化工具，我們就可以更好的研究通信協議本身的特性啦，這種方式在后續學習其他的通訊協議也是可以的。

還有什么不明白的可以參考這個stm32 spi通信的資料

總結

以上是生活随笔為你收集整理的stm32中spi可以随便接吗_stm32之SPI通信协议实例详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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