SPI，全稱為 Serial Peripheral Interface（串行外設接口），是一種用于短距離通信的同步串行通信接口，主要應用在嵌入式系統。 這是第二篇分享，《STM32學習筆記》之SPI通信常見問題分析。 SPI的應用場合很廣，顯示模組、時鐘芯片、存儲芯片、溫度傳感器等眾多器件都有使用SPI接口通信。這些器件通常作為從設備，STM32作為主設備來控制它們。 STM32 SPI基礎內容 絕大部分STM32芯片都有多個SPI外設，它可與外部SPI器件進行半雙工/全雙工同步串行通信。 1. SPI特性 三條線全雙工、雙線單工同步傳輸 支持 8 位或 16 位傳輸幀格式選擇 支持主模式或從模式操作 可編程的時鐘極性和相位 支持 MSB 或 LSB 數據順序 支持DMA收發數據 2. 引腳描述 MISO：主輸入/從輸出數據； MOSI：主輸出/從輸入數據； SCK：時鐘（主輸出，從輸入時鐘）； NSS：從器件選擇，可理解片選信號； 3. SPI時序 SPI的時序中有兩個參數需要注意，那就是時鐘相位和時鐘極性。在STM32中，SPI時序由CPOL 和 CPHA 這兩位來決定。 通過軟件配置這兩個參數，可分為四種時序關系，如下圖： 4. 數據幀格式 串行同行數據傳輸分為 MSB 和 LSB，也就是最高有效位在前，還是最低有效位在前。（注：最左邊的比特位即為最高有效位）。 比如傳輸一個字節：0x95（1001 0101）。 如果按照MSB（高位在前），則發送順序：1001 0101。 如果按照LSB（低位在前），則發送順序反過來：1010 1001。 STM32 SPI參數配置 通常STM32的SPI作為主機連接外部從機，要與從機建立正常通信，就必須與從機的參數匹配才行。 這里以【STM32作為SPI主機讀寫SPI Flash】為例，主要配置參數：雙向全雙工、主機模式、8位數據、MSB等。 1. 標準外設庫配置 SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure; SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //雙向全雙工 SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //主機模式 SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; //8位數據 SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High; //時鐘極性：空閑為高 SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge; //時鐘相位：第2個時鐘沿捕獲 SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //軟件控制NSS信號 SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4; //波特率預分頻值為4 SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //數據傳輸從 MSB 位開始 SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure); ▲ 左右滑動，查看完整代碼 2. STM32CubeMX配置 首先選擇全雙工主機模式，然后再逐步配置下面參數。這里的波特率時鐘灰色不可配置，由你系統時鐘和分頻時鐘決定。 這些配置參數比較容易理解（英文清晰明了），若不懂可針對性查閱參考手冊。 STM32 SPI常見問題 雖說SPI相對比較簡單，但在實際應用過程中還是會存在一些奇怪的問題，下面通過案例來分析SPI常見的一些問題。 問題一：NSS片選問題 有工程師使用硬件NSS控制從機，以為NSS信號是自動控制，導致操作從設備失敗。 分析原因：STM32 SPI的NSS信號為片選信號，可“使能”為硬件控制（參看上面參數配置）。 但在應用中同樣需要軟件操作才能控制NSS信號（高低），比如：