学习STM32的SPI总线通信

学习STM32的SPI总线通信需要了解SPI的基本原理和STM32的库函数使用方法。SPI（Serial Peripheral Interface）是一种全双工的同步串行通信总线，用于在微处理器或微控制器与外围设备之间传输数据。

在STM32中，SPI总线通信需要使用SPI外设和相关的库函数。SPI外设包括多个SPI控制器，每个控制器都可以配置为主模式或从模式，主模式下可以控制多个从设备，从模式下则只能作为从设备进行通信。

下面将通过一个例子来详细介绍如何在STM32中使用SPI进行通信。在这个例子中，我们将STM32作为SPI的主设备，与一个从设备进行通信。

步骤1：初始化SPI外设和GPIO引脚

首先，我们需要初始化SPI外设和相应的GPIO引脚。在这个例子中，我们使用的是STM32F4系列的SPI1外设和对应的引脚。

#include "stm32f4xx.h"

void SPI1_Init(void)
{
    // 使能SPI1时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);

    // 初始化SPI1口线
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;  // SPI1 SCK, MISO, MOSI
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置引脚复用功能为SPI1
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_SPI1);
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_SPI1);
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_SPI1);

    // SPI初始化
    SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
    SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
    SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;
    SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;
    SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;
    SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;
    SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;
    SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;
    SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
    SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
    SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);

    // 使能SPI外设
    SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);
}

步骤2：配置从设备的GPIO引脚

接下来，我们需要配置从设备的GPIO引脚。在这个例子中，我们使用的是一个简单的LED作为从设备。

void LED_Init(void)
{
    // 使能GPIOC时钟
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);

    // 初始化GPIOC引脚
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;  // LED
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}

步骤3：发送和接收数据

发送和接收数据需要使用SPI发送和接收函数。在这个例子中，我们将发送一个字节数据到从设备，并接收从设备返回的数据。

uint8_t SPI1_SendByte(uint8_t byte)
{
    // 等待发送缓冲区为空
    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET)
        ;

    // 发送数据到SPI总线
    SPI_I2S_SendData(SPI1, byte);

    // 等待接收缓冲区非空
    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET)
        ;

    // 从SPI总线接收数据
    return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
}

步骤4：主程序

在主程序中，我们可以通过调用SPI发送和接收函数来发送和接收数据。在这个例子中，我们将发送0xAA到从设备，并接收从设备返回的数据，根据返回的数据控制LED的亮灭。

int main(void)
{
    SPI1_Init();
    LED_Init();

    while (1)
    {
        uint8_t data = 0xAA;

        // 发送数据到从设备，并接收返回的数据
        uint8_t receiveData = SPI1_SendByte(data);

        // 根据返回的数据控制LED
        if (receiveData > 0x80)
        {
            GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
        }
        else
        {
            GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
        }
    }
}

这是一个简单的SPI总线通信例子，在实际应用中需要根据具体情况进行适当的修改和扩展。希望上述内容对你学习STM32的SPI总线通信有所帮助。