1、简介

SPI协议是由摩托罗拉公司提出的通讯协议(SerialPeripheralInterface)，即串行外围设备接口，是一种高速全双工的通信总线。它被广泛地使用在 ADC、LCD 等设备与 MCU 间，要求通讯速率较高的场合。?

2、SPI物理层

?SPI通讯使用3条总线及片选线，3条总线分别为SCK、MOSI、MISO，片选线为SS，它们的作用介绍如下：

(1) SS*(*SlaveSelect)：从设备选择信号线，常称为片选信号线，也称为NSS、CS，以下用NSS 表示。当有多个 SPI 从设备与 SPI 主机相连时，设备的其它信号线 SCK、MOSI 及 MISO 同时并联到相同的SPI总线上，即无论有多少个从设备，都共同只使用这3条总线；而每个从设备都有独立的这一条NSS信号线，本信号线独占主机的一个引脚，即有多少个从设备，就有多少条片选信号线。I2C协议中通过设备地址来寻址、选中总线上的某个设备并与?其进行通讯；而SPI协议中没有设备地址，它使用NSS信号线来寻址，当主机要选择从设备时，把该从设备的NSS信号线设置为低电平，该从设备即被选中，即片选有效，接着主机开始与被选中的从设备进行SPI通讯。所以SPI通讯以NSS线置低电平为开始信号，以 NSS线被拉高作为结束信号。

(2) SCK(SerialClock)：时钟信号线，用于通讯数据同步。它由通讯主机产生，决定了通讯的速率，不同的设备支持的最高时钟频率不一样，如STM32的SPI时钟频率最大为fpclk/2，两个设备之间通讯时，通讯速率受限于低速设备。

(3) MOSI(MasterOutput，SlaveInput)：主设备输出/从设备输入引脚。主机的数据从这条信号线输出，从机由这条信号线读入主机发送的数据，即这条线上数据的方向为主机到从机。

(4) MISO(MasterInput,，SlaveOutput)：主设备输入/从设备输出引脚。主机从这条信线读入数据，从机的数据由这条信号线输出到主机，即在这条线上数据的方向为从机到主机。

3、协议层

与I2C的类似，SPI协议定义了通讯的起始和停止信号、数据有效性、时钟同步等环节。

这是一个主机的通讯时序。NSS、SCK、MOSI 信号都由主机控制产生，而 MISO 的信号由从机产生，主机通过该信号线读取从机的数据。MOSI与MISO的信号只在NSS为低电平的时候才有效，在SCK的每个时钟周期MOSI和MISO传输一位数据。?

4、STM32的SPI特性及架构

STM32的SPI外设可用作通讯的主机及从机，支持最高的SCK时钟频率为fpclk/2(STM32F103型号的芯片默认f:sub:pclk1为72MHz，fpclk2 为36MHz)，完全支持SPI协议的4种模式，数据帧长度可设置为8位或16位，可设置数据MSB先行或LSB先行。它还支持双线全双工(前面小节说明的都是这种模式)、双线单向以及单线模式。其中双线单向模式可以同时使用MOSI及MISO数据线向一个方向传输数据，可以加快一倍的传输速度。而单线模式则可以减少硬件接线，当然这样速率会受到影响。

二、oled显示

1、文字取模

利用取模软件将需要显示的文字用十六进制表示出来

需要用到的取模软件

PCtoLCD2002

软件初始设置

?在文字输入区输入目标文字，点击生成字模,得到结果如下图

?2、代码改写

修改test.c文件下的内容显示函数TEST_MainPage(void)

void TEST_MainPage(void)
{	
	GUI_ShowCHinese(28,20,16,"黄三金",1);
	GUI_ShowString(4,48,"6319xxxxxxx8",16,1);
	//GUI_ShowString(4,48,"www.lcdwiki.com",16,1);
	delay_ms(1500);		
	delay_ms(1500);
}

?函数说明：
① GUI_ShowString() 函数各参数分别对应：
X 坐标、Y 坐标、字符串（ASCLL码中的）、bit （表示字符显示格式，这里我用的 16 ，和汉字一样高）、显示样式（1：白字黑底；0：黑字白底）。
② GUI_ShowChinese() 函数各参数分别对应：
X 坐标、Y 坐标、汉字点阵大小（这里使用的是 16×16 的，参数应该是 16）、要显示的汉字、显示样式（1：白字黑底；0：黑字白底）。

修改oledfont.h文件下的文字存储typFNT_GB16 cfont16[]函数，将上述文字取模中的16进制按下述形式复制进去。

const typFNT_GB16 cfont16[] = 
{
  "黄",0x04,0x40,0x3F,0xF8,0x04,0x40,0x04,0x40,0xFF,0xFE,0x01,0x00,0x1F,0xF0,0x11,0x10,
0x11,0x10,0x1F,0xF0,0x11,0x10,0x11,0x10,0x1F,0xF0,0x04,0x40,0x08,0x20,0x10,0x10,/*"黄",0*/
  "三",0x00,0x00,0x00,0x00,0x7F,0xFC,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0xF8,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xFE,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"三",1*/
  "金",0x01,0x00,0x01,0x00,0x02,0x80,0x04,0x40,0x08,0x20,0x10,0x10,0x2F,0xE8,0xC1,0x06,
0x01,0x00,0x3F,0xF8,0x01,0x00,0x11,0x10,0x09,0x10,0x09,0x20,0xFF,0xFE,0x00,0x00,/*"金",2*/

};

修改main.c文件中的while循环如下

int main(void)
{	
	delay_init();	    	       //延时函数初始化	  
	NVIC_Configuration(); 	   //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级 	
	OLED_Init();			         //初始化OLED  
	OLED_Clear(0);             //清屏（全黑）
	while(1) 
	{	
		TEST_MainPage();         //主界面显示测试
		
	}
}

3、接线方式

?4、将生成的hex文件烧录后运行结果

三、OLED 滑动显示字符

1、添加字模

跟上述方法一样，获取字模后，向?gui.c?下的?oledfont.h?头文件里的?cfont16[] 数组内的添加中文文字点阵即可。

这里我添加的是莫说相公痴，更有痴似相公者

2、修改显示函数

同上，在?test.c?里?void TEST_MainPage(void)?函数中不添加自己的想要显示的字符，如下：

void TEST_MainPage(void)
{	
	GUI_ShowCHinese(28,20,16,"莫说相公痴，更有痴似相公者",1);
	//GUI_ShowCHinese(28,20,16,"黄三金",1);
	//GUI_ShowString(4,48,"6319xxxxxxx8",16,1);
	//GUI_ShowString(4,48,"www.lcdwiki.com",16,1);
	delay_ms(1500);		
	delay_ms(1500);
}

3、修改主函数

将?main.c?代码中的?while?函数删除，再添加如下代码：

我设置的是左右移动

int main(void)
{	
	delay_init();	    	       //延时函数初始化	  
	NVIC_Configuration(); 	   //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级 	
	OLED_Init();			         //初始化OLED  
	OLED_Clear(0);             //清屏（全黑）
OLED_WR_Byte(0x2E,OLED_CMD);        //关闭滚动
OLED_WR_Byte(0x26,OLED_CMD);        //水平向左或者右滚动 26/27
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //起始页 0
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //滚动时间间隔
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //终止页 7
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD);        //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD);        //开启滚动
TEST_MainPage();
OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD); 

}

注：水平左右移动

OLED_WR_Byte(0x2E,OLED_CMD);        //关闭滚动
OLED_WR_Byte(0x26,OLED_CMD);        //水平向左或者右滚动 26/27
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //起始页 0
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //滚动时间间隔
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //终止页 7
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD);        //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD);        //开启滚动

注：垂直和水平滚动

OLED_WR_Byte(0x2e,OLED_CMD);        //关闭滚动
OLED_WR_Byte(0x29,OLED_CMD);        //水平垂直和水平滚动左右 29/2a
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //起始页 0
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //滚动时间间隔
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //终止页 1
OLED_WR_Byte(0x01,OLED_CMD);        //垂直滚动偏移量
OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD);        //开启滚动

4、连线方式

这一步如上面一样

5、效果展示?

四、OLED 显示温湿度数据

1、添加字模

跟上述方法一样，获取需要显示的字的字模后，向?gui.c?下的?oledfont.h?头文件里的?cfont16[] 数组内的添加中文文字点阵即可。
我这里添加了“当、前、温、湿、度”这 5 个字的点阵。

2、修改代码

然后我们从这篇博客中移植部分代码（以下四个文件）。

基于 I2C 协议使用 AHT20 温湿度传感器采集数据_ssj925319的博客-CSDN博客

bsp_i2c.h

bsp_i2c.c

sys.h（移植后更改了名称为 AHT20_sys.h，不然会重名）

sys.c（移植后更改了名称为 AHT20_sys.c，不然会重名）

具体移植过程和修改可以参考这篇博客：基于 SPI 协议在 0.96 寸 OLED上【平滑显示汉字】及【温湿度数据采集显示】_ssj925319的博客-CSDN博客

将bsp_i2c.c文件中的串口发送改为 OLED 显示?void Show_OLED(void)?即可

void Show_OLED(void)
{
	/*---
	------
	---*/
	GUI_ShowCHinese(28,10,16,"当前温湿度",1);
    GUI_ShowCHinese(20,32,16,"温度：",1);
	GUI_ShowString(60,32,strTemp1,16,1);
	GUI_ShowString(68,32,strTemp2,16,1);
	GUI_ShowString(76,32,".",16,1);
	GUI_ShowString(84,32,strTemp3,16,1);
	GUI_ShowCHinese(92,32,16,"℃",1);
    GUI_ShowCHinese(20,48,16,"湿度：",1);
	GUI_ShowString(60,48,strHumi1,16,1);
	GUI_ShowString(68,48,strHumi2,16,1);
	GUI_ShowString(76,48,".",16,1);
	GUI_ShowString(84,48,strHumi3,16,1);
	GUI_ShowCHinese(92,48,16,"％",1);
}

将?main.c?代码中不用的函数注释掉，再修改代码，之后的结果如下

#include "bsp_i2c.h"  //注意添加头文件
int main(void)
{	
	delay_init();	    	       //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);	 //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
	OLED_Init();			         //初始化OLED
	IIC_Init();                //初始化IIC
	OLED_Clear(0);             //清屏（全黑）
	while(1) 
	{
		read_AHT20_once();         //读取温度并显示
		OLED_Clear(0);             //清屏（全黑）		
		delay_ms(1500);
	}

具体的工程文件如下

链接：https://pan.baidu.com/s/1YGvasonWqI_ss0XTAoRulA?
提取码：4vvf

3、运行结果?

五、总结

其实说实话，这个实验从头到尾，对于这个 SPI 协议并没有了解多少，入门小白，出门还是小白，整个文章的过程就是调用函数，修改变量而已，就好比学会了怎么吃饭，却不知道怎么做饭，对于嵌入式开发的同志们，这是极大的弊端，要深入分析，由于我还是大学生，时间不太多，就不花费时间写文章分析代码了，注释都很全，慢慢学，只要头发没掉光，你就还没学到头！
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