STM32 SPI

SPI介绍

SPI是Serial Pepheral interface缩写，串行外围设备接口。
SPI接口是一种高速的全双工同步通信总线，已经广泛应用在众多MCU、存储芯片、AD转换器和LCD之间。大部分STM32有3个SPI接口，本实验使用的是SPI1。

SPI同一时刻既能发送数据，也能接收数据。

SPI结构框图

SPI 的引脚信息：
MISO（Master In / Slave Out）主设备数据输入，从设备数据输出。
MOSI（Master Out / Slave In）主设备数据输出，从设备数据输入。
SCLK（Serial Clock）时钟信号，由主设备产生。
CS（Chip Select）从设备片选信号，由主设备产生。

SPI的工作原理：
在主机和从机都有一个串行移位寄存器，主机通过向它的SPI串行寄存器写入一个字节来发起一次传输。
串行移位寄存器通过MOSI信号线将字节传送给从机，从机也将自己的串行移位寄存器中的内容通过MISO信号线返回给主机。
这样，两个移位寄存器中的内容就被交换。

外设的写操作和读操作是同步完成的。
如果只是进行写操作，主机只需要忽略接收到的字节。
反之，若主机要读取从机的一个字节，就必须发送一个空字节引发从机传输。

SPI 的传输方式：SPI 总线具有三种传输方式：全双工、单工以及半双工传输方式。
全双工通信，就是在任何时刻，主机与从机之间都可以同时进行数据的发送和接收。
单工通信，就是在同一时刻，只有一个传输的方向，发送或者是接收。
半双工通信，就是在同一时刻，只能为一个方向传输数据。

SPI外设对应的引脚

STM32芯片有多个SPI外设，每个SPI外设输出的信号会到不同的GPIO口。

STM32F1有三个SPI。

SPI工作模式

STM32要与具有SPI接口的器件进行通信，就必须遵循SPI的通信协议。
每一种通信协议都有各自的读写数据时序，当然SPI也不例外。
SPI通信协议就具备4种工作模式。

CPOL，Clock Polarity，就是时钟极性，当主从机没有数据传输的时候即空闲状态，SCL线的电平状态。假如空闲状态是高电平，CPOL=1；若空闲状态时低电平，那么 CPOL = 0。

CPHA，Clock Phase，就是时钟相位。同步通信时，数据的变化和采样都是在时钟边沿上进行的，每一个时钟周期都会有上升沿和下降沿两个边沿，那么数据的变化和采样就分别安排在两个不同的边沿，由于数据在产生和到它稳定是需要一定的时间，假如我们在第1个边沿信号把数据输出了，从机只能从第个边沿信号去采样这个数据。

SPI相关寄存器

SPI相关HAL库驱动介绍

SPI外设相关结构体：