两块STM32通过SPI完美实现通信（可添加DMA）

只是戏べ何必认真 · 发表于 2014-12-3 09:45:52

先废话两句，本人第一次发帖，有什么说的不妥当的地方请各位见谅。学习32有半年了，寄存器走了两遍，本以为学的差不多了。于是做了几个小项目。可是现在再做一个稍微大一点的项目，发现一块芯片根本没办法实现，于是只能用两块，这就牵扯当通信的问题，头疼几天才弄好。所以借着这股兴奋劲，发出来和大家分享分享！
欢迎大牛指点。

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两块stm32，通过spi通信（寄存器版）

连线方式：（我主从机都用的SPI1，DMA用的DMA1)
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主机：从机：
SPI_SCK ------------------SPI_SCK
SPI_MISO------------------SPI_MISO
SPI_MOSI------------------SPI_MOSI
NSS不用连接

注意CS, 最好是加上片选信号线（原因见代码讲解的地方！！很坑）
我用的是：主机PA3（推挽输出）从机PA3（上拉输入） (当然可以不同，不过必须要连接起来)?
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先上传代码：
一些宏定义：
#define SPI1_DR_Addr ( (u32)0x4001300C )?
******************* *********************公用： **************************************************
/*==================================
SPI初始化函数
参数：
mode（模式） 1 配置为主机 0 配置为从机
dma （dma开关） ?1 代开dma 0 关闭DMA
/*===================================*/

void SPI1_Init(u8 mode,u8 dma)
{
RCC->APB2ENR|=1<<2; //GPIOA时钟使能
RCC->APB2ENR|=1<<12; //SPI1时钟使能

//IO口初始化
GPIOA->CRL&=0X000FFFFF;
GPIOA->CRL|=0XBBB00000;//GPIOA 5.6.7复用
GPIOA->ODR|=0X7<<5; //GPIOA 5.6.7上拉

//SPI1配置
SPI1->CR1|=0<<10; //全双工模式
SPI1->CR1|=1<<9; //软件nss管理

SPI1->CR1|=mode<<8; //*******************ssi低电平**************************（如果是主机mode=1）?
/*这里需要注意：：
主机：SSM（SPI1->CR1 位9）= 1 SSI （SPI1->CR1 位9）= 1

从机：SSM（SPI1->CR1 位9） = 1 SSI （SPI1->CR1 位9）= 0
*/

SPI1->CR1|=mode<<2; //SPI 主机模式（如果是主机mode=1）
SPI1->CR1|=0<<11; // 8bit数据格式（可以配置为更高的位数，但是如果用了 DMA 数据只能是8位！！！）
SPI1->CR1|=1<<1; //空闲模式下SCK为1 CPOL=1
SPI1->CR1|=1<<0; //数据采样从第二个时间边沿开始,CPHA=1
SPI1->CR1|=7<<3; //Fsck=Fcpu/256 （默认低速模式）
SPI1->CR1|=0<<7; //MSB 高位在前
if(dma) //如果使能了DMA
{
SPI1->CR2 |= 1<<1 ; //发送缓冲区DMA使能
SPI1->CR2 |= 1<<0 ; //接收缓冲区DMA使能
}

/***这里如果你想用中断可以直接将从机片选线设置为外部中断。或者spi中断但是我试了很多次spi中断的话数据会丢失
// SPI1->CR2|=1<<6; //接收缓冲区非空中断使能
// MY_NVIC_Init(1,0,SPI1_IRQn,4);
SPI1->CR1|=1<<6; //SPI设备使能

//SPI1_ReadWriteByte(0xff);//启动传输(主要作用：维持MOSI为高)
//这里要注意千万不要加这条语句，和其他flash芯片等通信是可以加上，但是两个32通信千万不要加，在这块坑了我一下午！！！后面解释
}

DMA ：优点：1、传输不占用芯片cpu，配合ucosII可以做大量数据的传输（很美，很强大）、其他的想不起来了
缺点：2、传输有些死板，如果是小量数据传输实在没必要！！（我没用，如果有人喜欢，可以加上。改几句就行）
/*===================================
DMA初始化函数（不想使用DMA的直接跳过）
参数：*tbuff 和*rbuff：数据缓存器指针
====================================*/

void SPI_DMA_Init(u8 *tbuff,u8 *rbuff)
{
RCC->AHBENR |= 1<<0 ; //DMA1时钟使能

/*------------------配置SPI1_RX_DMA通道1---------------------*/
DMA1_Channel1->CCR&=~(1<<14); //非存储器到存储器模式
DMA1_Channel1->CCR|=2<<12; //通道优先级高
DMA1_Channel1->CCR&=~(3<<10); //存储器数据宽度8bit
DMA1_Channel1->CCR&=~(3<<8); //外设数据宽度8bit
DMA1_Channel1->CCR|=1<<7; //存储器地址增量模式
DMA1_Channel1->CCR&=~(1<<6); //不执行外设地址增量模式
DMA1_Channel1->CCR&=~(1<<5); //不执行循环操作
DMA1_Channel1->CCR&=~(1<<4); //从外设读

DMA1_Channel1->CNDTR &= 0x0000 ; //传输数量寄存器清零
//DMA1_Channel1->CNDTR = buffersize ; //传输数量设置为buffersize个，每传输一个8bit数据会减1 先不配置

DMA1_Channel2->CPAR = SPI1_DR_Addr ; //设置外设地
DMA1_Channel2->CMAR = (u32)&rbuff; //设置DMA存储器地址

/*------------------配置SPI1_TX_DMA通道Channel3---------------------*/

DMA1_Channel3->CCR&=~(1<<14); //非存储器到存储器模式
DMA1_Channel3->CCR|=(3<<12); //通道优先级最低
DMA1_Channel3->CCR&=~(3<<10); //存储器数据宽度8bit
DMA1_Channel3->CCR&=~(3<<8); //外设数据宽度8bit
DMA1_Channel3->CCR|=(1<<7); //存储器地址增量模式
DMA1_Channel3->CCR&=~(1<<6); //不执行外设地址增量模式
DMA1_Channel3->CCR&=~(1<<5); //不执行循环操作
DMA1_Channel3->CCR|=(1<<4); //从存储器读

DMA1_Channel3->CNDTR &= 0x0000 ; //传输数量寄存器清零
//DMA1_Channel3->CNDTR = buffersize ; //传输数量设置为buffersize个,每传输一个8bit数据会减1

DMA1_Channel3->CPAR = SPI1_DR_Addr ; //设置外设地址
DMA1_Channel3->CMAR =(u32)&tbuff; //设置DMA存储器地址
}

/************************下面两个代码一个是用DMA 一个是不用DMA***************************

/*=============使用DMA的代码==============*/
参数：*pdata 要发送的数据指针
*buff 数据缓存器地址??（即主机从从机获取的数据，或者从机从主机获取的数据）
leng 要传输的数据个数?
/*======================================*/
void SPI_DMA_Runing(u8 *pdata,u8 *buff,u32 leng)
{

DMA1_Channel3->CCR &= ~( 1 << 0 ); //关闭DMA通道3
DMA1_Channel2->CCR &= ~ (1 << 0 ); //关闭DMA通道2

//设置传输数量（从SPI->DR 读取）
DMA1_Channel2->CNDTR &=0x0000 ; //传输数量寄存器清零
DMA1_Channel2->CNDTR =leng; //传输数每传输一个8bit数据会减1

//设置传输数量（向SPI->DR 发送）
DMA1_Channel3->CNDTR &= 0x0000 ; //传输数量寄存器清零
DMA1_Channel3->CNDTR =leng; //传输数量设置为leng个,每传输一个8bit数据会减1

//要把*pdata的内容发送出去所以pdata为发送的源地址

DMA1_Channel3->CMAR =(u32)pdata ; //设置DMA存储器地址
DMA1_Channel2->CMAR =(u32)buff; //设置DMA存储器地址

//开始传输

DMA1_Channel3->CCR |= 1 << 0 ; //开启DMA通道3
DMA1_Channel2->CCR |= 1 << 0 ; //开启DMA通道2

while(((DMA1->ISR & (1<<5))==0) && ((DMA1->ISR & (1<<9))==0) ); //等待通道2传输完成

//while(); //等待通道3传输完成

DMA1_Channel3->CCR &= ~( 1 << 0 ); //关闭DMA通道2
DMA1_Channel2->CCR &= ~ (1 << 0 ); //开启DMA通道2

DMA1->IFCR = 0xff ; //清除DMA传输完成标志

}
/*=========================================*/
//SPI1 读写一个字节
//TxData:要写入的字节
//返回值:读取到的字节
u8 SPI1_ReadWriteByte(u8 TxData) //这个代码是抄的原子大哥的，我就不BB了

{
u16 retry=0;
u8 data;
while((SPI1->SR&1<<1)==0)//等待发送区空
{
retry++;
if(retry>0XFFFE)return 0;
}
SPI1->DR=TxData; //发送一个byte
retry=0;
while((SPI1->SR&1<<0)==0) //等待接收完一个byte
{
retry++;
if(retry>0XFFFE)return 0;
}

data=SPI1->DR;
return SPI1->DR; //返回收到的数据
}

/*=========================================*/
/*=================不使用DMA=================*/
参数：*pdata 要发送的数据指针
*buff 数据缓存器地址（即主机从从机获取的数据，或者从机从主机获取的数据）
leng 要传输的数据个数
/*======================================*/

void SPI_32(u8 *pdata,u8 *buff,u32 leng)
{
while(leng--)
*buff++=SPI1_ReadWriteByte(*pdata++);
}

******************************************************************************************************

***** 主机：*****
#define STM32_CS

Aout(3)
void main()
{
......
u8 tbuff[]="0123456789";
u8 rbuff[10];

GPIOA->CRL&=0XFFFF0FFF; //片选
GPIOA->CRL|=0X00003000;
GPIOA->ODR|=1<<3; //默认为高关片选

SPI1_Init(1,0); //spi初始化主机模式不使能DMA
//SPI1_SetSpeed(SPI_SPEED_256); //越低越好可以适当调整

while(1)
{
if(KEY_Scan()==0) //按下key0键发送10个字节接受从机发回的10个字节并打印
{
SPI_32(tbuff,rbuff,10);
for(i=0;i<10;i++)
printf("%c",rbuff);
printf("\n");
}

}

}

***** 从机：*****

#define STM32_CS Ain(3) //从机片选
当主机选择了从机即拉低了主机的片选信号，那么主机的片选信号线会拉低，因为我们主从机的片选线是用杜邦线连接的，所以可以用从机的片选端检测，主机是否开始发送数据了。这样做有一个好处，主机在发送数据前
先拉低片选线，提前告知从机。如果通过检测SPI->SR的第0位（数据接收缓存器非空）有可能导致数据第一位接受错误。

void mian()
{
u8 tbuff[]="0123456789";
u8 rbuff[20];

...

GPIOA->CRL&=0XFFFF0FFF; //片选
GPIOA->CRL|=0X00008000; //输入模式
GPIOA->ODR|=1<<3; //上拉

SPI1_Init(0,0); //spi初始化从机模式不使能DMA
//从机spi的速度不用设置，因为通信时速度（时钟）由主机决定
while(1)
{
if(!YOU_CS) //这里我用的是查询的方式，大家可以用外部中断。
{
SPI_32(&tbuff[0],&rbuff[0],10);
//Write_Char(0,0,16,&rbuff[0]);
for(i=0;i<10;i++)
printf("%c",rbuff); //可以开两个串口助手，分别接主从机也可以都用TFT 显示
printf("\n");

}
}

}

/*=============================================================================*/

分析：
SPI全双工通信的特点：一边发送一边接收，硬件上只有一个SPI->DR寄存器和两个缓冲器(发送缓冲器和接收缓冲器)，主模式（从模式类似）：SPI->DR会先读发送缓冲器，并通过MOSI管脚（Master output Slave Input）一位一位地发送出去，在发送的过程中，SPI->DR的数据会左移（如果是高位先发送），并且会从MISO（Master input Slave output）读入数据填补SPI->DR左移后的空缺。传完8比特后，SPI->DR再把数据并行写入接收缓冲寄存器。所以，主机SPI1与从机SPI1的通信过程如下：

图是从网上档的...我从机也会用的spi1 大家在这里只需用关注主从机的区别就行

还有一点要注意：两个stm32通信必须保证两块芯片共地否则呵呵...

还有就是这个图想学好 spi 必须要看的懂这个图太重要

然后把我学习 SPI时候的笔记上传了，有兴趣的可以看下
http://note.youdao.com/share/?id=9bc24f851f2de191f81fc0f369d811fa&type=note

敲完收工大牛转身，不喜勿喷