STM32单片机SPI总线通信:高速串行通信,深入理解

发布时间: 2024-07-04 07:43:56 阅读量: 108 订阅数: 66
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STM32的使用之SPI通信DMA模式

![STM32单片机SPI总线通信:高速串行通信,深入理解](https://img-blog.csdnimg.cn/2bc8499611f74a858e9e9d6a8161f168.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBAbG9nYW5fbGVp,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16) # 1. STM32单片机SPI总线概述 SPI(串行外设接口)总线是一种高速、全双工、同步通信协议,广泛应用于嵌入式系统中。STM32单片机集成了SPI接口,可用于与外部设备进行高速数据传输。 SPI总线采用主从模式,其中一个设备担任主设备,负责控制总线并发起数据传输,而另一个设备担任从设备,负责响应主设备的请求并传输数据。SPI总线还支持单工和双工两种通信模式,单工模式下数据只能单向传输,而双工模式下数据可以双向传输。 # 2. SPI总线通信原理 ### 2.1 SPI总线通信模式 #### 2.1.1 主从模式 SPI总线采用主从模式,其中一个设备作为主设备,控制总线上的数据传输,而其他设备作为从设备,响应主设备的请求。主设备负责产生时钟信号和控制信号,从设备根据时钟信号和控制信号进行数据传输。 #### 2.1.2 单工和双工模式 SPI总线支持单工和双工两种通信模式。 * **单工模式:**数据只能在一个方向上传输,即从主设备到从设备或从从设备到主设备。 * **双工模式:**数据可以在两个方向上传输,即主设备和从设备都可以同时发送和接收数据。 ### 2.2 SPI总线通信时序 SPI总线通信时序由时钟信号、数据信号和控制信号组成。 #### 2.2.1 时钟信号 时钟信号由主设备产生,用于同步数据传输。时钟信号的频率决定了数据传输速率。 #### 2.2.2 数据信号 数据信号由主设备和从设备传输,表示要发送或接收的数据。数据信号的位宽决定了每次传输的数据位数。 #### 2.2.3 控制信号 控制信号由主设备产生,用于控制数据传输的开始和结束。常见的控制信号包括片选信号(CS)和复位信号(RST)。 **时序图:** ```mermaid sequenceDiagram participant MainDevice participant SlaveDevice MainDevice->SlaveDevice: CS = 0 MainDevice->SlaveDevice: CLK MainDevice->SlaveDevice: Data Out SlaveDevice->MainDevice: Data In MainDevice->SlaveDevice: CLK MainDevice->SlaveDevice: Data Out SlaveDevice->MainDevice: Data In MainDevice->SlaveDevice: CLK MainDevice->SlaveDevice: Data Out SlaveDevice->MainDevice: Data In MainDevice->SlaveDevice: CS = 1 ``` **代码示例:** ```c // 主设备发送数据 while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET); SPI_I2S_SendData(SPI1, data); // 从设备接收数据 while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET); data = SPI_I2S_ReceiveData(SPI1); ``` **逻辑分析:** * 主设备先拉低片选信号CS,表示开始通信。 * 主设备产生时钟信号CLK,并同时发送数据。 * 从设备根据时钟信号接收数据。 * 主设备继续发送数据,从设备继续接收数据。 * 主设备发送完数据后,拉高片选信号CS,表示结束通信。 # 3.1 SPI总线初始化 #### 3.1.1 时钟配置 SP
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