最近因为需要读取传感器数据,需要单片机发送命令,传感器返回24位数据,因为使用SPI传输数据,虽然命令只有8位,但是必须发送24位数据才能获得传感器的24位数据。关于SPI的知识可以查看如下的这篇文章:
自己在这里困了很久,所以写这篇文章记录一下,也给后面需要的朋友一点帮助。
我的目的就是消除或者减小每帧数据之间的发送间隔。
二、GPIO配置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB, ENABLE);
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=PIN_SPI_SCK | PIN_SPI_MISO |
PIN_SPI_MOSI;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF; //复用模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //高速输出
GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP; //推完输出
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP; //上拉
GPIO_Init(PORT_SPI_SCK, &GPIO_InitStructure);
GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource3, GPIO_AF_);
GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource4, GPIO_AF_);
GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=PIN_SPI_CS;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT; //输出模式
GPIO_Init(PORT_SPI_CS, &GPIO_InitStructure);
三、SPI配置
SPI_InitStructure.SPI_Direction=SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //SPI设置为双线双向全双工
SPI_InitStructure.SPI_Mode=SPI_Mode_Master; //设置为主 SPI
SPI_InitStructure.SPI_DataSize=SPI_DataSize_8b; //SPI发送接收 8 位帧结构
SPI_InitStructure.SPI_CPOL=SPI_CPOL_Low; //时钟悬空低
SPI_InitStructure.SPI_CPHA=SPI_CPHA_2Edge; //数据捕获于第二个时钟沿
SPI_InitStructure.SPI_NSS=SPI_NSS_Soft; //软件控制 NSS 信号
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler=SPI_BaudRatePrescaler_8; //波特率预分频值为8
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit=SPI_FirstBit_MSB; //数据传输从 MSB 位开始
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial=7; //定义了用于 CRC值计算的多项式
SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);
SPI_RxFIFOThresholdConfig(SPI1, SPI_RxFIFOThreshold_QF);
SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);
此处有一点需要注意哦,STM32F0区别于STM32F1系列,SPI初始化后需要初始化RxFIFO:SPI_RxFIFOThresholdConfig(SPI1, SPI_RxFIFOThreshold_QF);
至于结构体参数的初始化参数,根据自己项目改。我里使用的是内部晶振超频56M,8分频获取7M的SPI时钟。(为了获取最大传输速度,别问为什么,就是需要这么干,之前在群里讨论我的时钟速度为什么上不去,结果很多人问我为什么要那么高的时钟,追求速度?什么东西要那么高的速度?。。。。。。。。我。。。。对了,顺便说一下遇到的坑,我有示波器和逻辑分析仪,我一直用逻辑分析仪,时钟怎么都上不去,一直是2M,真的是找遍了原因,最后是逻辑分析仪的速度设低了,让你手贱!让你手贱!!)
四、SPI发送接收(非DMA)
uint32_t SPI_WriteRead(void)
{
uint16_t num1,num2,num3;
uint32_t AngelData;
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_15);//拉低片选
*((uint8_t*)&(SPI1->DR) + 1 )=0x3F;//发送指令
num1=SPI1->DR; //读SPI
while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_TXE)==RESET);
while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_BSY)==RESET);
*((uint8_t*)&(SPI1->DR) + 1 )=0xFF;//发送无关数据,为了获取返回数据
num2=SPI1->DR;//读SPI
num3=SPI1->DR;//读SPI
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_15);//拉高片选
AngelData=((num2&0xFF)
return AngelData ;
}
说一下注意的点,STM32F0慎用while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_RXNE)==RESET);判断数据接收完整,非常容易卡死在这里面,可以使用忙标志判断,很好用,不然会提前拉高片选信号,导致数据不完整。
如图,我发送24位数据,时钟却输出很多。因为DR寄存器是16位的,如果你直接SPI1->DR=0xFF ; 这样的操作是不正确的,你的数据会变成0x00FF之后赋值给DR寄存器,也就是操作了16位,所以STM32会输出16个时钟脉冲
解决方法:
我们先找到DR寄存器的地址,再用一个八位的指针指向这个地址,现在指向的是DR寄存器的开头,那么指针+1,指针指向了DR寄存器的低八位这时候给指针指向的地址赋值0xFF,那么这个字节就会放入DR低八位的空间内,而不是操作整个16位DR寄存器,
((uint8_t)&(SPI1->DR) + 1 )=0xFF;
经过上面的代码就已经可以获得24位数据,时钟也会连续,不会出现上面两张图片的问题,后面贴上DMA的代码。
五、SPI DMA配置
void MYDMA_TX_Config(DMA_Channel_TypeDef* DMA_CHx,uint32_t cpar,uint32_t cmar,uint16_t cndtr)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能DMA传输
DMA_DeInit(DMA_CHx); //将DMA的通道3寄存器重设为缺省值
DMA1_MEM_LEN=cndtr;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=cpar; //DMA外设基地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=cmar; //DMA内存基地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralDST; //数据传输方向,从内存读取发送到外设
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=cndtr; //DMA通道的DMA缓存的大小
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址寄存器递增
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_Byte; //数据宽度为8位
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_Byte; //数据宽度为8位
DMA_InitStructure.DMA_Mode=DMA_Mode_Normal; //工作在正常缓存模式
DMA_InitStructure.DMA_Priority=DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x拥有中优先级
DMA_InitStructure.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable; //DMA通道x没有设置为内存到内存传输
DMA_Init(DMA_CHx, &DMA_InitStructure); //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道SPI_Tx_DMA_Channel所标识的寄存器
}
//开启一次DMA传输
void MYDMA_TX_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx)
{
DMA_Cmd(DMA_CHx, DISABLE ); //关闭SPI TX DMA1 所指示的通道
DMA_SetCurrDataCounter(DMA_CHx,DMA1_MEM_LEN);//DMA通道的DMA缓存的大小
DMA_Cmd(DMA_CHx, ENABLE); //使能SPI TX DMA1 所指示的通道
}
void MYDMA_RX_Confog(DMA_Channel_TypeDef* DMA_CHx,uint32_t cpar,uint32_t cmar,uint16_t cndtr)
{
DMA_DeInit(DMA_CHx); epc保温板是什么材料 //将DMA的通道2寄存器重设为缺省值
DMA1_MEM_LEN=cndtr;
DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC; //数据传输方向,从外设到内存
DMA_Init(DMA_CHx, &DMA_InitStructure); //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道USART1_Tx_DMA_Channel所标识的寄存器
DMA_Cmd(DMA1_Channel2, ENABLE); //使能USART1 TX DMA1 所指示的通道
}
//开启一次DMA传输
void MYDMA_RX_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx)
{
DMA_Cmd(DMA_CHx, DISABLE ); //关闭SPI RX DMA1 所指示的通道
DMA_Cmd(DMA_CHx, ENABLE); //使能SPI RX DMA1 所指示的通道
}
六、SPI发送接收(DMA模式)
void SPI_DMA_WriteReadByte(void)
{
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_15);//拉低片选 (放在此处为了节省0.5us的时间)
SPI_I2S_DMACmd(SPI1,SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE);//SPI 发送DMA使能
SPI_I2S_DMACmd(SPI1,SPI_I2S_DMAReq_Rx, ENABLE);//SPI 接收DMA使能
MYDMA_TX_Enable(DMA1_Channel3); //发送
MYDMA_RX_Enable(DMA1_Channel2);//接收
if(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC3)==RESET)
{
DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC3);
}
while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_TXE)==RESET);
while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_BSY)==1); //保证发送接收数据完整
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_15);//拉低片选
}
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