写在前面

????前几天，我有个朋友跟我讲能不能帮他测试一下SPI的主从机的数据，然后我就想这难道不简单嘛，直接开两个SPI就好了嘛？最后，我就啪啪打脸了，真的是太难了，呜呜呜。😭😭😭

SPI协议的介绍

????SPI 协议是由摩托罗拉公司提出的通讯协议(Serial Peripheral Interface)，即串行外围设备接口，是一种高速的通信总线，支持单共、半双工、全双工通信，广泛地使用在 ADC、LCD、OLED等设备与MCU间，要求通讯速率较高的场合。

从物理结构上看SPI协议

????SPI协议支持一主一从或者一主多从的两种模式。

SPI主机与从机的连接方式

????那么看完这个图，大家会想既然主机与从机的引脚都是直接相连的，那么他们又该如何分辨数据是接收还是发送呢？ ????这个问题就要来看SPI信号线的作用了，即下图：

信号线	作用
MOSI	数据线。主机上为数据输出，从机上为数据输入
MOSO	数据线。主机上为数据输入，从机上为数据输出
SCK	时钟线，由主机产生，用于同步通讯
NSS	片选信号线

从协议层上看SPI协议

????主机通讯时，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。下图为SPI通信的时序图：

SPI通信时序图

????在图中的标号①处，NSS信号线由高变低，是SPI通讯的起始信号。NSS是每个从机各自独占的信号线，当从机在自己的 NSS线检测到起始信号后，就知道自己被主机选中了，开始准备与主机通讯。在图中的标号⑥处，NSS信号由低变高，是SPI通讯的停止信号，表示本次通讯结束，从机的选中状态被取消。

????SPI使用MOSI及 MISO信号线来传输数据，使用SCK信号线进行数据同步。MOSI及MISO数据线在SCK的每个时钟周期传输一位数据，且数据输入输出是同时进行的。数据传输时，MSB先行或LSB先行并没有作硬性规定，但要保证两个SPI通讯设备之间使用同样的协定，一般都会采用图25-2中的MSB先行模式。
????观察图中的②③④⑤标号处，MOSI及 MISO的数据在SCK 的上升沿期间变化输出，在SCK的下降沿时被采样。即在SCK的下降沿时刻，MOSI及 MISO的数据有效，高电平时表示数据“1”，为低电平时表示数据“0”。在其它时刻，数据无效，MOSI 及 MISO为下一次表示数据做准备。
????SPI每次数据传输可以8位或16位为单位，每次传输的单位数不受限制。

预实现功能

????一块STM32上实现两个SPI主机向从机发送数据。

SPI初始化步骤

步骤一：使能SPI时钟与GPIO的时钟；
步骤二：GPIO初始化；
步骤三：SPI配置，包含SPI通信方式选择、主从模式选择、数据位设置、波特率预分频值等。
步骤四：SPI的速率配置；
步骤五：如果需要使用到中断，还需要配置NVIC。

主机SPI2的初始化

????主机模式配置：双线双工模式、8位数据帧格式、空闲状态为高电平、同步时钟的第二个跳变沿数据采样、软件管理SSI位、预分频值为256、数据传输从MSB开始。

static void SPI_SetSpeed(u8 SPI_BaudRatePrescaler)
{
	//主机
  	assert_param(IS_SPI_BAUDRATE_PRESCALER(SPI_BaudRatePrescaler_4));
	SPIX->CR1&=0XFFC7;
	//设置SPI2速度 
	SPIX->CR1|=SPI_BaudRatePrescaler_4;	
	SPI_Cmd(SPIX,ENABLE); 
} 
 
//以下是SPI模块的初始化代码，配置成主机模式，访问SD Card/W25Q64/NRF24L01						  
//SPI口初始化
//这里针是对SPI2的初始化
void SPI2_Init(void)
{
 	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  	SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;

	//GPIO时钟使能 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(	SPI_GPIO_RCC_CLOCK, ENABLE );
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(	SPI_RCC_CLOCK,  ENABLE );
 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SPI_GPIO_PIN;
	 //GPIO引脚复用推挽输出 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	//初始化GPIO
	GPIO_Init(SPI_GPIO, &GPIO_InitStructure);

	 //GPIO引脚上拉
 	GPIO_SetBits(SPI_GPIO,SPI_GPIO_PIN); 

	//设置SPI单向或者双向的数据模式:SPI设置为双线双向全双工
	SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_1Line_Tx;  
	//设置SPI工作模式:设置为主SPI
	SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;		
	//设置SPI的数据大小:SPI发送接收8位帧结构
	SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;		
	//串行同步时钟的空闲状态为高电平
	SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;		
	//串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样
	SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;	
	//NSS信号由硬件（NSS管脚）还是软件（使用SSI位）管理:内部NSS信号有SSI位控制
	SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;		
	//定义波特率预分频的值:波特率预分频值为256
	SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;	
	//指定数据传输从MSB位还是LSB位开始:数据传输从MSB位开始
	SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;	
	//CRC值计算的多项式
	SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;	
	//根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化外设SPIx寄存器
	SPI_Init(SPIX, &SPI_InitStructure);  
 
   //使能SPI外设
	SPI_Cmd(SPIX, ENABLE);
	
	//启动传输	
	SPI_ReadWriteByte(0x01,SPIX);
	
	SPI_SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_4);	
}

从机SPI1的初始化

????在给从机设置数据模式时，最好将其设置成双线双工模式或双线单工模式，而不要将其设置成头文件中的单线模式（SPI_Direction_1Line_Rx、SPI_Direction_1Line_Tx），不然通信时会出现255或0。

static void _SPI1_SetSpeed(u8 SPI_BaudRatePrescaler)
{	
	//从机
	assert_param(IS_SPI_BAUDRATE_PRESCALER(SPI_BaudRatePrescaler));
	SPI1->CR1&=0XFFC7;
	//设置SPI2速度 
	SPI1->CR1|=SPI_BaudRatePrescaler;	
	SPI_Cmd(SPI1,ENABLE); 
}
 
 void SPI1Init(void)
 {
 	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  	SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

	 //GPIO时钟使能 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(	RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE );
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8;
	 //GPIO引脚复用推挽输出 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	 //初始化GPIO
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	 //GPIO引脚上拉
 	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8);  
	 //设置SPI单向或者双向的数据模式:SPI设置为双线双向全双工
	SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_RxOnly;  
	 //设置SPI工作模式:设置为主SPI
	SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Slave;		
	 //设置SPI的数据大小:SPI发送接收8位帧结构
	SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;		
	 //串行同步时钟的空闲状态为高电平
	SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;		
	//串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样
	SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;	
	//NSS信号由硬件（NSS管脚）还是软件（使用SSI位）管理:内部NSS信号有SSI位控制
	SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;		
	//定义波特率预分频的值:波特率预分频值为256
	SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;	
	//指定数据传输从MSB位还是LSB位开始:数据传输从MSB位开始	
	SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;	
	//CRC值计算的多项式
	SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;	
	//根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化外设SPIx寄存器
	SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure); 
	//使能SPI外设	
	SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);
	//启动传输	
	SPI_ReadWriteByte(0x00,SPI1);
	
	SPI_I2S_ITConfig(SPI1, SPI_I2S_IT_RXNE, ENABLE); 
	SPI_I2S_ClearFlag(SPI1,SPI_I2S_IT_RXNE);
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = SPI1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	
	_SPI1_SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_4);

 }

从机的中断服务函数

????每次从机接收到主机的发送数据后，从机的中断服务函数就会启动，它会将读取到的数据存放于Rxbuf中。

void SPI1_IRQHandler(void)
{
	if(SPI_I2S_GetITStatus(SPI1,SPI_I2S_IT_RXNE) == SET){
		//从机
		Rxbuf[count] = SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
		if(++count == 255) count = 0;
		SPI_I2S_ClearFlag(SPI1,SPI_I2S_IT_RXNE);
	}
}