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个人知乎：https://www.zhihu.com/people/strongerHuang.com学习

Ⅰ、写在前面测试

SPI（Serial Perripheral Interface）串行外设通讯接口，主要实现设备（主从）之间的通讯。硬件上由CS、SCK、MISO、MOSI四根通讯线链接而成。关于SPI更多介绍再也不详细描述，本文主要以STM32F103为主机、W25Q16为从机进行SPI通讯实验。网站

本文将提供STM32硬件SPI、软件模拟SPI两实例工程代码供你们参考、掌握两种方式的区别。ui

STM32硬件SPI：控制简单、运行效率高、使用方便等。人工智能

软件模拟SPI：移植性强，只须要简单修改接口，就能在其余MCU芯片（如：5一、430等）上使用。spa

实例实验效果：.net

两个实例SPI通讯控制方式不同，但实验效果是同样的。3d

W25Q16设备ID：

上电，读取W25Q16设备ID，并经过串口打印出来；

写数据：

SFLASH_WriteNByte((uint8_t*)"ABCDEF",0, 6); 经过该函数在W25Q16的0地址处 连续写入6字节“ABCDEF”数据。（测试的时候：第一次下载以后让程序运行一次，即写入W25Q16数据。再将该函数屏蔽、下载。断电从新让程序运行看读出来的数据是不是前面写入的数据）

读数据：

SFLASH_ReadNByte(read_buf,0, 6); 经过该函数从W25Q16的0地址连续读取6字节数据，保存在read_buf里面。（地址、数据及数据长度均可以修改，但读写的地址要相同，读出来的数据才是写入的数据）

关于本文的更多详情请往下看。

Ⅱ、实例工程下载

笔者针对于初学者提供的例程都是去掉了许多没必要要的功能，精简了官方的代码，对初学者一看就明白，以简单明了的工程供你们学习。

笔者提供的实例工程都是在板子上通过屡次测试并无问题才上传至360云盘，欢迎下载测试、参照学习。

提供下载的软件工程是基于Keil（MDK-ARM） V5版本、STM32F103ZE芯片，但F1其余型号也适用（适用F1其余型号： 关注微信，回复“修改型号”）。

STM32F10x_SPI（硬件接口）读写Flash（25Q16）实例源代码工程：

https://yunpan.cn/c6mfRJWva6AJ2  访问密码

STM32F10x_SPI（软件模拟）读写Flash（25Q16）实例源代码工程：

https://yunpan.cn/c6mf6zyzCaMwd  访问密码

STM32F1资料：

https://yunpan.cn/crBUdUGdYKam2  访问密码 ca90

Ⅲ、STM32硬件SPI

    STM32全部系列芯片都带有SPI硬件控制器，根据芯片型号不一样，SPI数量也不一样，有些有一个SPI，有些有3个SPI。STM32的SPI控制器功能也是很强大的，只须要简单的配置就能高效的进行SPI通讯。

1.SPI原理

上面是SPI的系统框图，来自STM32F1的参考手册.

A.引脚

MOSI：主设备输出/从设备输入引脚。该引脚在主模式下发送数据，在从模式下接收数据。

MISO：主设备输入/从设备输出引脚。该引脚在从模式下发送数据，在主模式下接收数据。

SCK：串口时钟，为通讯提供时钟。（做为主设备的输出，从设备的输入）。

NSS：从设备选择。这是一个可选的引脚，用来选择主/从设备。它的功能是用来做为“片选引脚”，让主设备能够单独地与特定从设备通信，避免数据线上的冲突。

B.缓冲区SPI->DR

发送缓冲区：只要往SPI1->DR写入数据，它自动将存入发送缓冲区，并执行发送操做。这就是高效的一点，而不像模拟SPI，还须要咱们控制时钟，控制MOSI引脚输出高低电平。

接收缓冲区：原理和发送缓冲区差很少，只是这个是接收数据。接收满了，才通知咱们须要去读取数据。

C.波特率发生器

STM32的硬件SPI还能够经过配置来控制通讯的速度。

2.SPI引脚

该函数位于spi.c文件下面；

使用的SPI需与引脚对应，CS片选信号咱们这里是经过普通IO来控制的，若不一样请在spi.h里面修改成你开发板上的引脚。

3.SPI配置

该函数位于spi.c文件下面；

该函数是文章的重要一项，主要是对硬件SPI进行的一些初始化配置。

SPI为主模式，时钟线平时为高，上升沿采集数据，8位数据格式，软件控制片选，数据高位在前。

1.传输方向：SPI_Direction =SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;

总共有四个方式：

两线全双工：SPI_Direction_2Lines_FullDuplex

两线只接收：SPI_Direction_2Lines_RxOnly

单线只接收：SPI_Direction_1Line_Rx

单线只发送：SPI_Direction_1Line_Tx

2.模式：SPI_Mode = SPI_Mode_Master;

总共有两种模式：

主机模式：SPI_Mode_Master

从机模式：SPI_Mode_Slave

3.数据：SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;

8位数据长度：SPI_DataSize_8b

16位数据长度：SPI_DataSize_16b

4.时钟极性：SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;

也就是咱们平时不操做时，时钟的电平。

低电平：SPI_CPOL_Low

高电平：SPI_CPOL_High

5.时钟相位：SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;

也就是咱们须要等多少个“时钟”操做通讯口MOSI、MISO。

1个时钟：SPI_CPHA_1Edge

2个时钟：SPI_CPHA_2Edge

6.片选信号：SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;

也就是咱们若是控制NSS片选引脚；

软件控制：SPI_NSS_Soft

硬件控制：SPI_NSS_Hard

7.波特率(时钟)分频：SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_2;

也就是咱们控制SPI通讯的速率，和USART串口的波特率相似。

这里的参数有不少种，请见源代码。

8.第一位传输数据：SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;

在一根通讯线上一字节（8Bit）数据分8次传输才能完成，这里是高位先传输，仍是低位先传输的意思。

高位：SPI_FirstBit_MSB

低位：SPI_FirstBit_LSB

9.校验：SPI_CRCPolynomial = 7;

校验的数据位长度。

4.SPI读写数据

函数位于spi.c文件下面；

这两个函数就是咱们使用到的接口，在上面SPI配置好以后，操做这两个函数就能够控制其引脚读写了。

这两个函数就是咱们上面说的“发送缓冲区”和“接收缓冲区”所须要使用到的部分。

这里须要注意：发送和接收数据都是经过SPI->DR寄存器，读、写操做会控制数据的流向。

Ⅳ、软件模拟SPI

从51学习过来的朋友就应该知道，51的资源不多，没有SPI硬件控制器，要想使用SPI通讯方式，就须要使用IO口模拟的方式来实现SPI通讯。只须要按照通讯的时序就能控制其通讯。

使用软件模拟SPI通讯有优势，也有缺点。

优势：移植很方便，代码只须要简单修改就可使用在其余芯片上；

缺点：控制IO麻烦，对时序要求高；

1.模拟SPI引脚

该函数位于spi.c文件下面；

这个主要配置模拟SPI引脚。（若是你板子上使用的引脚不一样，请修改spi.h文件的定义便可）

2.模拟SPI初始化

该函数位于spi.c文件下面；

这里初始化须要把状态定好，否则第一次操做会有问题。

3.模拟SPI写函数(时序)

该函数位于spi.c文件下面；

这种时序的写法在学习过51的朋友来看再熟悉不过了。

注意：

一、高字节在前，说以上面红色标记的的部分就是将高位先输出，依次移位输出。

二、在时钟的上升沿将数据输出，因此在“时钟-高”以前将数据输出。

4.模拟SPI读函数(时序)

该函数位于spi.c文件下面；

读时序和写时序原理相似，但仍是存在差别。

注意：

一、高位先输出来（从机输出），因此，须要将读取的数据依次移向高位。

二、在时钟的降低沿读出数据，因此，我红色标记的部分能够看得出来，是在时钟为低以后才去读取数据。

Ⅴ、修改代码，适应开发板

       看见这篇文章，你可能以为芯片型号（STM32F103ZE）不是你的芯片芯片型号，硬件接口（SPI1）、（USART1）也不是板子上的接口，那怎么办呢，其实很简单，适当修改一下就行。

1.修改芯片型号

该工程适合STM32F1系列的全部芯片，只须要修改一下型号。修改芯片型号，能够看个人另一篇文章：如何将工程(修改来)运行在本身开发板上；

固然，其余系列（F0、F二、F三、F4等）也可使用该配置，但须要更换外设库。

2.修改硬件接口

笔者提供的工程源代码，在我的看来整理的还算比较整洁（名称清晰、排版整齐、文件分类明确）、相比不少开发板卖家提供的例程来讲，要好的多。因此，看了以后，你应该知道如何修改。

一、LED灯的IO，位于bsp.h下，修改成你的LED灯IO口就好了。

二、USART，本文是使用USART1，若是你使用USART2的话，须要usart.c文件下“USART_GPIO_Configuration”引脚配置、USART_Configuration串口配置、发送接收函数USART1 改成USART2等。

三、SPI接口

这个在上面讲述中都说起了修改，就是修改spi.c和spi.h文件里面的配置。

Ⅵ、说明

该文有点面向应用的朋友，但为说起W25Q16相关的内容，若有须要了解能够在微信留言。

关于笔者提供的软件工程实例，可关注微信，在会话框回复“关于工程”，有关于工程结构描述、型号修改等讲述。

以上总结仅供参考，如有不对之处，敬请谅解。

Ⅶ、最后

个人网站：https://www.strongerhuang.com

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