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首页STM32与FPGA的SPI通信详解及SPI3模式应用
本文档详细探讨了STM32与FPGA之间的串行外围设备接口(SPI)通信。SPI,一种全双工、同步的通信标准,由Motorola开发,通常只需要四根引脚:时钟线SCK、数据输入线MOSI、数据输出线MISO,以及选通/片选信号CS。SPI支持多种工作模式,其中SP0、SP1、SP2和SP3各有特点,但SP0和SP3因其灵活性和广泛适用性而被广泛应用。 在本文中,特别关注了SPI0和SPI3的工作方式。SPI0设定为CPOL=0, CPHA=0,这意味着SCK在空闲时为低电平,数据在上升沿采样,适合于Master或Slave模式。而SPI3采用CPOL=1, CPHA=1,SCK在空闲时为高电平,数据在第二个上升沿采样,同样适用于Master和Slave。 在实际应用中,如将FPGA作为Slave与STM32进行SPI3通信,需要确保双方时钟相位和极性保持一致。STM32方面,通过库函数配置SPI1,设置CPOL为1和CPHA为1,这将使SPI1进入SPI3模式。在FPGA部分,关键在于利用边缘检测技术来捕捉SCK的上升沿和下降沿,以此来同步数据的发送和接收,因为SPI通信是在CS拉低的情况下进行的。 此外,文章还强调了全双工通信的优势,即在SPI总线上,数据既可以从Master到Slave发送,也可以从Slave到Master接收,这在实时性要求高的系统中非常有用。通过本文的学习,读者能够掌握如何配置STM32的SPI模块与FPGA建立有效的SPI3通信,这对于设计和集成嵌入式系统中的高性能通信至关重要。
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主要讲解一下广泛使用的两种方式设置:
SPI0 方式:CPOL=0,CPHA=0;SCK 空闲状态为低电平,第一个跳变沿
(上升沿)采样数据,无论对 Master 还是 Slaver 都是如此。
SPI3 方式:CPOL=1,CPHA=1;SCK 空闲状态为高电平,第二个跳变沿
(上升沿采样数据,无论对 Master 还是 Slaver 都是如此。
其实对于 SPI0 和 SPI1 发送与接收数据,可以总结为一句话:上升沿采样数
据,下降沿发送数据。全双工同时进行,当然,必须在 CS 拉低使能情况下。
2.FPGA 作为 Slaver 实现 SPI3 方式
与 STM32 通信
1.STM32 方面:用库函数配置 SPI1,设置 CPOL=1,CPHA=1.
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