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stm32之SPI通信之学习分析附源码

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发表于 2019-8-29 17:01 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
  之前一直对SPI通信一知半解,所以想抽空把它搞得明白一些。考虑到之前是结合Flash芯片来学的,十分不直观,而且主要把时间和精力都花在Flash芯片的datasheet和驱动上了,SPI通信也没学好。所以这次就考虑用4位数码管显示模块,模块是直接买的现成的,如下图所示,这样可以简化操作,把精力聚焦到学习的核心–SPI通信本身上来。
  e6 a9 Z0 x  Q3 ~5 n" r# b7 u  该模块是用2片74HC595串联驱动的,一片用来控制数码管的位选(U1),一片用来控制数码管的段选(U2)。接口比较简单,总共5个引脚,2个引脚分别接VCC和GND,DIO用来接收串行数据的输入,SCLK用来接收同步时钟,每个SCLK上升沿74HC595内部的移位寄存器会移一位,RCLK用来控制数据的输出,每个RCLK上升沿74HC595内部的移位寄存器的数据会被放进存储寄存器并输出到外部引脚QA~QH上。而QH’是串行输出引脚,该引脚会接收最高位的溢出,从而实现多片74HC595的级联。: H) E+ o% S" L) Y0 ~* w- U0 d
  当两片74HC595串联时,先发八位数据用于段选,再发八位数据用于位选,然后RCLK上升沿,就可以驱动某位数码管显示某个字符,通过动态扫描数码管,由于人眼的视觉暂停效果,就可以实现4位数码管的同时显示。先用通用I/O来实现该数码管的驱动,程序如下:. z1 x1 R# [% Q# b! \
  头文件74HC595.h
. x& I4 r6 H% V; k- u) @  k* Y2 s- Z
  1.  #ifndef __74HC595_H__! v: L5 V% s$ r% _

  2. - W& h# j5 F, X) P6 A$ i# q
  3.   #define __74HC595_H__% k2 H) Q& _- m) r' J* E- Q: ~  F

  4. 4 C# u5 v5 `- c8 F! ?1 w! S
  5.   #include"stm32f10x_lib.h" //包含所有的头文件6 l2 A# l( ?7 Q' {- G8 h

  6. , I6 P; ?& W5 U' H$ @0 a1 k7 V$ X
  7.   #include
    ' ~8 ^- |# T5 L* Z  ^
  8. & H2 B' e! y9 O; ?- L
  9.   // 4-Bit LED Digital Tube Module
    2 R( d1 S+ I  c- l: ^( e3 A3 S) E' `
  10. " ^3 ^- a6 c; Q- X6 s1 B6 u8 o1 e
  11.   #define HC595_SCLK_PIN GPIO_Pin_5 // SPI1_SCK PA5
    ( A1 O$ L, f$ E7 ]. v: Z: k

  12. 8 z4 n2 I; q" G' t
  13.   #define HC595_RCLK_PIN GPIO_Pin_12 // SPI1_NSS PA4
    8 I, f. S5 ^' U) b0 d: U, T* X$ w

  14. 3 g5 m( K! i4 r0 k- e
  15.   #define HC595_DIO_PIN GPIO_Pin_7 // SPI1_MOSI PA71 T4 V2 R. o( e4 X
  16. 8 N( f9 d0 y, n9 J5 o1 Y
  17.   #define HC595_GPIO GPIOA. j8 c. A+ h, f; J
  18. . J! |1 r; {5 W/ S: o0 h! ]
  19.   #define HC595_RCLK_GPIO GPIOB
    % K& n6 T+ O! H  e& H( X6 T* e
  20. 4 q+ z, m, b- r- |$ y8 w
  21.   #define HC595_RCC RCC_APB2Periph_GPIOA
    2 G( v& h/ |/ O9 e8 m9 r
  22. : c% |0 Y* z" e( H* B9 M* g
  23.   #define HC595_RCLK_RCC RCC_APB2Periph_GPIOB
    & x9 Y5 ~8 D1 j- Q) W

  24. ' H- Y2 w! F. B8 ^$ }8 E
  25.   void HC595_Init(void);
    ; Q. G+ p& [6 r9 Q: X
  26. 2 T' n+ S, ^5 H& N$ k
  27.   void HC595_SendByte(u8 data);
    5 y$ I$ k  [  ]

  28. ' h' l, w9 Q2 g( P7 l
  29.   u8 HC595_Display(u16 num, u8 dp);8 L5 q" \5 L$ f1 Q

  30. ' x0 k( f* F8 w' j
  31.   #endif" l: S+ h* u& {2 \- Y
  32. 2 x+ F& @5 Y- q2 S1 e/ R
  33.   源文件74HC595.c8 i6 N4 q3 W4 O

  34. : O. `9 @+ v! h2 h1 t
  35.   // 用于HC595实现的4Bit-LED Digit Tube Module1 `0 ?! X, D( |+ H! J; p+ `, c

  36. ! N. M% o9 a( K& Z
  37.   // 注意:该4位数码管是共阳的!5 m4 b: v( U) E9 y7 s
  38. ( |. j- U1 j, s6 w
  39.   #include "74HC595.h"0 O$ x" N# a3 M. d. ]/ A
  40. * {! Q9 W' L; d- ?
  41.   // 码表
    / C3 [5 ?, b  m; ^0 l

  42. 8 r. x+ i0 L6 S3 y1 }! l
  43.   const u8 digitTable[] =
    ! ]- d/ j- K( o& q9 V) C4 C- i
  44. * M% p$ T" W1 L" U
  45.   {
    * R1 L& x0 m9 u, |, @& g; @; R# Z

  46. * Q+ k5 ~% b+ f: t+ L) t: u
  47.   // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 P5 V) y8 `- ^8 f
  48. : \! e( ?+ {* A4 A. C5 N% ?
  49.   0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90,
    , W! Q# Y6 `& l* S3 k6 U+ h: ?. n

  50. & b; |* \6 d& P! x6 G- l
  51.   // A b C d E F -
    8 D8 Q0 B: R# D! Z2 ?/ s: ~) K

  52. 3 F" H" G3 q1 x8 C
  53.   0x8C, 0xBF, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0xFF, 0xbf
    ; t4 g- D2 w6 F0 k! J+ l

  54. " M& V9 i* Y2 o* f6 S/ M( u
  55.   };
    7 k$ ^& i0 `! h; e% a3 T/ I# L3 R% j' f0 D
  56. ( I5 F! I$ y. T- Q
  57.   /*******************************************************************************; U  K/ Q8 q% A6 J; I

  58. % P/ ~0 j0 h+ C8 r- P
  59.   * Function Name : HC595_Init  b/ \% t" F1 [, ^' a

  60. ! N# g5 ]- r5 z1 M2 v
  61.   * Description : 初始化HC595
    ; {+ g. C! a8 c5 f3 v  z. ~

  62. % }$ ?2 V/ Z8 G5 c
  63.   * Input : None
    6 E# ]2 z: [/ f% d: u

  64. ) n, Y, ]7 P. W6 S; F' u" o% s
  65.   * Output : None
    : B5 V& R6 J9 Y1 x

  66. ; X# G1 u( |- J4 b3 A
  67.   * Return : None
    # ?/ \6 Q3 Z8 e5 M; H7 q

  68. 6 \3 N: ^( g; L
  69.   *******************************************************************************/
    - u8 I! H6 H4 r. ^# I3 R' Q

  70. 2 [3 ^. {6 O% x, J# Y" Q
  71.   void HC595_Init(void). K& T5 L" ]! G6 n* ?' d

  72. & v- l0 L! x7 D8 v/ W1 y
  73.   {
    3 ?) G2 \7 ^+ K6 ?% [
  74. 2 S2 K1 v1 X" b3 V, T' o1 {+ p
  75.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //声明一个结构体变量
    . g* S5 a5 w( _6 B% {& Q

  76. & P4 x5 F: S" A# G1 A+ s
  77.   RCC_APB2PeriphClockCmd(HC595_RCC | HC595_RCLK_RCC, ENABLE); //使能HC595的时钟6 l! \( M& y, |
  78. : j$ K# j1 t9 h. `9 T8 W, |6 N+ @$ ^( D
  79.   //74HC595, SCLK RCLK DIO 推挽输出
    : v6 b1 K1 z7 y$ p" L7 O

  80. % n2 B0 [: [9 K6 ]
  81.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HC595_SCLK_PIN| HC595_DIO_PIN;% d, I: s4 _2 t! J* x

  82. 9 G$ j  o- L" V* m6 r/ }
  83.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //管脚频率为50MHZ7 w6 A4 H! W( X

  84. 4 H( \" ]0 D% ~6 i. d  @- s2 M
  85.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //输出模式为推挽输出' |- z# y. U# v4 G

  86. * L% H1 v" G* V) o/ e, k2 Z
  87.   GPIO_Init(HC595_GPIO, &GPIO_InitStructure); //初始化寄存器
    ' G3 P0 k, b3 j0 P5 V! h8 k* H+ F

  88. 0 a) v  F# ]4 Y4 N' b
  89.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HC595_RCLK_PIN;7 Z: q" E9 W  u) s$ R
  90. 9 [2 X3 f' V3 \4 v! q0 K8 G
  91.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //管脚频率为50MHZ
    9 _. J9 X0 j9 ]& P$ P

  92. ; n! P# @  M9 }0 |1 Y
  93.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //输出模式为推挽输出3 L! b4 S1 h! S

  94. : E$ F; X8 T$ ~' T: ?
  95.   GPIO_Init(HC595_RCLK_GPIO, &GPIO_InitStructure); //初始化寄存器( e. ^# \" H( C
  96. 9 {  ^, Y0 Q+ n* P1 Z
  97.   }9 W' G1 s( W% p5 n

  98. ; I# o$ `. Y* l4 M$ H" Y4 m4 K
  99.   /*******************************************************************************- N. z; E3 V" E( `! Y2 I: ]
  100. 1 Q9 Y6 L1 g$ q- ]
  101.   * Function Name : HC595_SendByte
    & _* X9 a% N* J; ^

  102. , p2 M7 F- Q( w3 g" y& L6 o& R, p
  103.   * Description : 发送一个字节
    5 S" L5 a' N" A  C0 G# e& D- u5 i" g9 }
  104. - ?3 ]3 w; Y* P5 L! b
  105.   * Input : data
    : ~0 A+ `) I+ p' S4 E
  106. $ `2 V  s$ S* S. N  Z
  107.   * Output : None: j& P( U; [$ W. Y# ~, n5 k

  108. 0 a3 U/ H4 ~* f/ @; c) F
  109.   * Return : None) I# Y/ ]  M1 u0 K

  110. ( X( s% U( t' Y  W- W1 q1 l
  111.   *******************************************************************************/
    ) M9 E& A' X, o. v4 E! c8 q" k
  112. ( @0 E  D; Y. n3 Q5 U0 i
  113.   void HC595_SendByte(u8 data)6 G# P5 J( ^% L

  114. + \8 |0 |3 j. A9 S# ?% C, z4 h0 J
  115.   {" o3 r& d" ^' d) q

  116. . u' _/ W; x" E8 h' q* f2 r- v
  117.   u8 i;
    7 `% J+ ?: q$ v3 J1 o

  118. , h3 }* Q8 r' w# \( v' O: p
  119.   for (i=8; i>=1; i--)% m, f3 G- q, Q9 D7 J  `9 T" G

  120. 5 A3 Y3 d. Q3 M
  121.   {+ C9 w/ m! g& ]) y$ S2 G0 t
  122. $ {/ o' z7 J( d! N0 m
  123.   // 高位在前" L' i' h" |# l0 S) b; U. k
  124. 1 q) s, {2 K) B5 T9 O$ a( m
  125.   if (data&0x80)# y* i7 ], O6 g4 }& a& A

  126. 2 Y$ b. P9 k" K2 W- I8 ~' @
  127.   GPIO_SetBits(HC595_GPIO, HC595_DIO_PIN);: o# K( Z! n! ~7 ~" b

  128. % [; S% L, u; ~$ y$ w  n2 g
  129.   else
    7 D  W, Q) L; z& j( R
  130. 8 ~9 ], }' u$ z" b  ]( k/ s
  131.   GPIO_ResetBits(HC595_GPIO, HC595_DIO_PIN);
      n- @8 s: s' S: e; L2 N* s

  132. ( L; A9 @' o2 `3 n6 y  Y, A
  133.   data <<= 1;8 ^" \. o& p/ I& t1 W; C
  134. ; r1 z& D- u% q3 w
  135.   // SCLK上升沿
    4 z2 U/ b! c& A4 n1 e
  136. 5 o" u' M4 `$ V; X
  137.   GPIO_ResetBits(HC595_GPIO, HC595_SCLK_PIN);& i+ c7 ~. a6 D

  138. ( O' _5 I; L8 S0 D1 y% l3 W  @
  139.   GPIO_SetBits(HC595_GPIO, HC595_SCLK_PIN);
      n* f' X6 w6 S! ~# D

  140. 0 e1 M: j8 A+ V2 P: P# j
  141.   }  y* S, t2 h5 {: \& M
  142. : {, C# Z- j# l2 ^) P
  143.   }- y4 F! B2 [8 X4 o: x4 T- c
  144. - M  ?% W5 h4 f& H9 i
  145.   /*******************************************************************************- P: w8 L( U! g; x+ ]) `. j
  146. - R9 V) A3 Z, v2 j1 N0 ]
  147.   * Function Name : HC595_Display
    ! }& {2 F1 S" X# n

  148. ) q; ~! k' [% U6 ?9 X
  149.   * Description : 显示4位数字(包括小数点)
    ! D- N2 ]& a: G" {" ~, Q6 s2 R7 d

  150. 0 m! X3 K/ X* V# S% A5 N" b
  151.   * Input : num: 0000 - 9999; Q0 ~+ N3 h2 T9 I

  152. - i! ]. G1 ]0 o3 A
  153.   * dp: 小数点的位置1-4
    # m, }. c5 j" p" }! E* j
  154.   h* D" Z; N( U
  155.   * Output : None
    ! ~2 h" r1 h) ?3 @
  156. 4 ?0 f; b1 |9 G' \; w5 w) N
  157.   * Return : 正常返回0,错误返回1
    ) x, X' ?9 }( B6 x5 i/ A

  158. 1 c: [* ^& B8 I: j- C! w3 ?
  159.   *******************************************************************************/
    - B+ x3 M) M4 I7 t6 `- E# t

  160.   {( o! g$ d8 J* x& A
  161.   u8 HC595_Display(u16 num, u8 dp)2 \& Y6 U; `' I( ]

  162. ; ~  Z& O. l) P# T3 M
  163.   {
    : G% G1 E$ F: @' h

  164.   B/ T' `7 ?5 Y# u+ D2 a3 \+ l
  165.   u8 qian = 0, bai = 0, shi = 0, ge = 0;
    ; s4 Q1 }! u+ T+ z
  166. " M# x) L3 c& B0 H" Q) R
  167.   // 对显示的参数范围进行检查! H: _' a  K3 _! t3 \8 ~

  168. 3 E  R/ W* R6 Z( p
  169.   if (num > 9999 || dp > 4)3 s6 n0 u4 C$ C) X3 t

  170. 5 _. K9 [% q* f
  171.   //报错3 S: ~1 q; U5 _, T; g# ?9 ?
  172. 5 Q5 ^! I7 T6 ]" o, X
  173.   return 1;
    * N) K. y8 t  F0 g

  174. : t- {9 w1 W4 G. E
  175.   // 对num进行分解
    : `& I% ~) c. E0 }
  176. * A4 X2 r  ]* w& ~! r
  177.   qian = num / 1000;* x( ?6 [. ]. `2 A$ p$ R

  178. 4 B& ~& w, Z5 h' E8 d3 X
  179.   bai = num % 1000 / 100;4 a7 b# N4 A8 Y) n1 `7 ?

  180. + U3 A3 [6 Q' R9 H; H; A& a
  181.   shi = num % 100 / 10;
    ' p  B" L1 [+ K6 A9 [& B& ]) C* b
  182. 5 V5 P2 g: h' {& q! A6 b
  183.   ge = num % 10;
    # P$ t7 k  _2 o7 c0 E, J0 Z4 t

  184. . ~7 ?( ~( r% i$ K
  185.   // 千位/ U& n  _$ {3 Z5 ^
  186. 0 G# y9 s, e5 T7 Q  `
  187.   if(dp == 1)
    # l% x! Z' r+ q+ N5 f: B

  188. " l$ P- e% Y# x/ B# I8 Y
  189.   HC595_SendByte(digitTable[qian] & 0x7F);0 b$ |9 Q, b9 b" g

  190. ! D0 ]& m$ n& M6 H) z
  191.   else6 [5 {& u* z% ~$ h) g  l
  192. ( C$ `3 w3 _6 {' n% [& w; B
  193.   HC595_SendByte(digitTable[qian]);
    3 W  T8 z; ]/ ]7 c& s- Z
  194. & q8 L4 P2 v5 A) _
  195.   HC595_SendByte(0x08);. B: V+ h5 _" h# e

  196. + {+ W  T( o/ _' a
  197.   GPIO_ResetBits(HC595_RCLK_GPIO, HC595_RCLK_PIN);) O3 A6 U+ n9 u
  198. ( H4 t+ ]' j, ?- T1 G" Y4 i$ v
  199.   GPIO_SetBits(HC595_RCLK_GPIO, HC595_RCLK_PIN);
    % r$ A) ?( W: O8 w% [% ?

  200. 8 u% K5 q( P8 e# ^
  201.   // 百位
    ) q0 U$ M. u' J$ ^; G4 j# y7 x$ V
  202. 9 `% T9 p7 n' x& C6 ?! u
  203.   if(dp == 2)
    # l0 h3 i. O: T' ~# ^

  204. 7 Q6 b( n: O: b, \  W
  205.   HC595_SendByte(digitTable[bai] & 0x7F);
    ; R8 ]& w3 |! C2 C" ?& M) ]

  206. ( E. e* I8 ~- ]4 T5 r0 L& m$ U
  207.   else
    ( W% M* a$ p. Y9 k' R% q

  208. - W1 K% P5 ~: j+ Y8 u
  209.   HC595_SendByte(digitTable[bai]);; p0 [2 `7 i: R" e/ f) X9 F; P; B

  210. / a/ ^. T* g" N+ Q) M2 @
  211.   HC595_SendByte(0x04);
      p- _$ B( X0 u# {1 n3 b

  212. 8 m. o: y) I8 p
  213.   GPIO_ResetBits(HC595_RCLK_GPIO, HC595_RCLK_PIN);
      ~: j* R- T& I3 v) o9 V. Q) a
  214. / w9 r8 Q5 n+ s" @4 u: t
  215.   GPIO_SetBits(HC595_RCLK_GPIO, HC595_RCLK_PIN);
    0 O0 N. O1 `8 w0 _5 @9 O
  216. 7 _: m  a$ R7 F- T+ p
  217.   // 十位
    5 G0 \6 T; b! l" x; _, l8 I

  218. 9 w7 j% N: Z" a$ B/ d' _
  219.   if(dp == 3)
    1 i+ [) G4 D" |2 v5 H, j$ j8 y

  220. 8 z* a; h) W0 e9 R! p. k" s5 \
  221.   HC595_SendByte(digitTable[shi] & 0x7F);
    6 K1 U7 z! ?9 x* T+ g

  222. 5 m$ c: r2 X1 F
  223.   else
    9 p; |9 q6 ]- n

  224. ! O% B8 \( N8 E& d& d
  225.   HC595_SendByte(digitTable[shi]);* N1 _. s$ l( q: f5 ^

  226.   X& ]3 E# R1 b6 e, G9 N% |
  227.   HC595_SendByte(0x02);+ _; d" I4 `+ r* o4 r$ b8 V
  228. 5 [  }1 g/ o6 _& K
  229.   GPIO_ResetBits(HC595_RCLK_GPIO, HC595_RCLK_PIN);6 g4 [0 O- ?5 M+ @- s  J
  230. - A6 g; J! `* ^! i% O! k8 E* T7 o3 q( d
  231.   GPIO_SetBits(HC595_RCLK_GPIO, HC595_RCLK_PIN);3 n* n  q% g5 n4 l4 e

  232. 7 E: u& G9 N4 Y
  233.   // 个位' u1 }- _! r& R9 W( q* Z: o+ U
  234. 7 g: e  v; F' s: {- M; l" B
  235.   if(dp == 4), @3 W% z! j8 x; T) f. d" e
  236. # t; R7 ?( r; Q+ \
  237.   HC595_SendByte(digitTable[ge] & 0x7F);$ Y$ `9 b* k2 ]0 o* f; e3 Y
  238. " f& r4 W  S4 g: }) K4 B& ~- ~
  239.   else
    1 |5 P1 Y% o  n5 {! W
  240. 7 a  X, ~3 X7 H& b9 s7 P+ p- J; M# X
  241.   HC595_SendByte(digitTable[ge]);
    : s4 q% o! Z% \5 S$ d6 y6 F

  242. 4 D$ `/ C! v) A, R9 l; M1 E
  243.   HC595_SendByte(0x01);. K( H1 y" k9 W4 G0 L7 y& G2 `
  244. ) I7 v1 O' |- Z, g
  245.   GPIO_ResetBits(HC595_RCLK_GPIO, HC595_RCLK_PIN);
    ; a5 G* y) X) a9 O5 t
  246. 3 i2 H9 G! c$ M0 Q% _! B
  247.   GPIO_SetBits(HC595_RCLK_GPIO, HC595_RCLK_PIN);0 c( \) |: q4 S/ v$ d% Q6 m0 n
  248. 3 I7 q% |+ p3 _; X2 D
  249.   return 0;
    3 f6 Q% |9 J! d# ]/ z. E

  250. ; G- d  |) h  \; {! f4 c/ k) L
  251.   }
复制代码
8 [8 i: A* }: p. @: Z. C, Z3 M
  接下来就可以把重心都放在STM32的SPI外设上了,首先需要读一下STM32F10x的参考手册的SPI(串行外设接口)部分,这样对SPI就可以有较好的理解,比较重要的是要看懂SPI的结构框图和主从机通信的示意图,如下:2 O" d: w5 c) H" V. s0 |8 B
  这个理解以后,我们就可以参考《STM32F103XX固件库用户手册》的SPI部分来实现STM32的SPI外设配置和收发数据了,具体代码如下:
9 X7 e! p; a0 O% }$ v  n  头文件74HC595_SPI.h# e. h% i; E4 D5 ?8 J5 v1 ^
" z# Z& X- W* K. Z( L/ {3 i/ t9 N
  1.  #ifndef __74HC595_SPI_H__" ^5 v, t# d5 T3 @# \1 A: j! {7 M

  2. 3 N. o5 z) V! [5 @+ f
  3.   #define __74HC595_SPI_H__
    6 y) j! D/ X+ j: o
  4. ; x  G3 x; q% Z- z
  5.   #include"stm32f10x_lib.h" //包含所有的头文件
    6 c  f% C6 g/ N

  6. 6 x' m3 x& [- [6 w& [5 j
  7.   #include+ C) Q0 P/ N+ ~7 Z1 D2 V

  8. ; Z' I- B8 n- h% e* l: y' h2 i* A
  9.   // 4-Bit LED Digital Tube Module
    . N2 U" r# l/ l- W3 r; ~. e, M% R3 l
  10. 8 r! o0 n. D! [/ Q- p
  11.   // 引脚 // SPI1 4位数码管
    # k6 Z! z, t" F: }8 @: j& S

  12. ) z0 e# q  v7 \, g1 {  _
  13.   #define HC595_NSS_PIN GPIO_Pin_4 // SPI1_NSS 未用
    " |7 n9 Q8 D( ~, j  h
  14. - U# s: p$ g: C9 f: j
  15.   #define HC595_SCK_PIN GPIO_Pin_5 // SPI1_SCK SCLK( i1 N: @: g3 F4 K* A3 _

  16. ) l4 _1 Z3 e% \  o6 F- e: q5 N
  17.   #define HC595_MISO_PIN GPIO_Pin_6 // SPI1_MISO 未用
    " e8 @9 \  X- t! a8 r
  18. - F; m$ j; O& c; r" x
  19.   #define HC595_MOSI_PIN GPIO_Pin_7 // SPI1_MOSI DIO& h: ]. E. Y) v  J4 P

  20. / q6 L6 E* `) \; U+ Z  ]/ ]5 d% ?
  21.   #define HC595_RCLK_PIN GPIO_Pin_12 // RCLK! Y/ [% A; r$ _& G' C) ]

  22. % J0 e; _- }$ E0 J* t( i
  23.   // 端口
    . s% w6 W0 a( W
  24. + |6 P- b8 C2 q+ T( J
  25.   #define HC595_SPI1_GPIO GPIOA
    8 P7 T- w# q, n& U4 ]* m

  26. 3 v; L2 Y) L0 Y* @% Q% G! \; Q
  27.   #define HC595_RCLK_GPIO GPIOB
    % O  }, W8 P1 `* w0 Q0 {2 c

  28. 8 x" }4 t" e! i# U
  29.   // 时钟+ l% L) G. n- o# s- f8 L& D- x
  30. * `8 _' q8 ?3 J+ {- f
  31.   #define HC595_SPI1_RCC RCC_APB2Periph_GPIOA  u; K! Z( W) E( U+ M
  32. % E7 Y2 s/ `, }* _8 x' V5 U
  33.   #define HC595_RCLK_RCC RCC_APB2Periph_GPIOB
    7 v% p6 [; b" T5 d8 s4 b

  34. / B, M- z$ ^  N: k
  35.   void HC595_Init(void);
    # O+ h" x7 C! h( }* a" q, ^
  36. # [5 V, R  B+ H: q' n8 N! z! i
  37.   void HC595_SendByte(u8 data);2 J+ i2 R; S; d' G- X! W- x

  38. / v5 X% v# Y6 Y; ^
  39.   u8 HC595_Display(u16 num, u8 dp);
    3 J5 j" A# d2 v8 o8 i

  40. # X* K. p( B4 v$ ]
  41.   #endif% b- s6 a+ h: T# U6 {* T

  42. & u9 [# M# ?/ E2 g2 I& u/ q
  43.   源文件74HC595_SPI.c) I4 e' [1 S8 G5 ]0 ~

  44. ' H" O0 X/ H& R6 H3 ~" U
  45.   /************************省略部分代码见(74HC595.c)************************// u8 R; J4 S! T; T# T5 w0 X) H& o
  46. + M/ x7 v# ^! L' J. [; ~! j
  47.   /*******************************************************************************/ ^! ]- [% D0 q2 R, T3 M4 j

  48. 7 L+ X( `  A: M: }9 a( K; I) t
  49.   * Function Name : HC595_Init9 A, s& i  i! I) H9 M

  50. 8 C2 R/ N; _5 ~4 C5 ]" h, W
  51.   * Description : 初始化HC5951 x4 o' i. u' A/ L: |$ t

  52. - Q5 N+ W$ z4 D" u4 u  n$ V
  53.   * Input : None. e: n3 O! }# Z+ P2 u, v( a
  54.   D8 [) _& r* Z$ x0 V% K6 i. D
  55.   * Output : None$ z) ?- r5 s$ c, }: C
  56. % n4 o1 @* I' {: ]! Z
  57.   * Return : None" V7 F2 F" H9 a1 h; G" M1 e; Y
  58. ' H. ^1 g$ Z* @
  59.   *******************************************************************************/1 S* w5 A0 }% c$ Q; |$ s" v4 h+ c( N

  60. ! K9 y* ^& P0 E& h
  61.   void HC595_Init(void)
    ( G" K9 P4 K9 z# ~( X  x4 _" N/ \
  62. 0 \9 T- T& P/ b0 k* }; K! J
  63.   {
    ( u9 ?& ~: [1 d/ o% \5 V0 w2 }9 L0 ]
  64. 9 k" Z: I( w* w  I* E2 b
  65.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;- _- k; t- m* c7 [8 S8 Y
  66. # Z; A5 ~/ W, e: ?4 I* q6 h
  67.   SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure; // 声明一个结构体变量
    : F6 g) i  @4 ]

  68. / J& K  t+ u1 |. m
  69.   // 不需要开启AFIO时钟7 i0 N$ d4 Z" X  L, C) u8 T9 y2 ^* F$ a

  70. 1 R4 ]3 R( L& t. O6 ?2 [- O4 F9 `
  71.   RCC_APB2PeriphClockCmd(HC595_SPI1_RCC | HC595_RCLK_RCC | RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE); // 使能HC595及SPI1的时钟
    : y3 w( \; N" R* B

  72. ; h# d7 {+ A, J, Z6 J: X8 S
  73.   //74HC595, SPI1_NSS、SPI1_SCK、SPI1_MOSI, I* m' F) Y: w8 c( h# p

  74. ( E1 L7 I: J9 T0 _( q
  75.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HC595_NSS_PIN | HC595_SCK_PIN |HC595_MOSI_PIN;8 r- r" x+ e# U3 h( s1 K# S
  76. 5 C9 ]5 \% H8 T6 K0 q( c" C* C% }
  77.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 管脚频率为50MHZ0 t; G9 C* N0 z
  78. " S0 R, ~) t& `6 E1 \9 E7 c3 P8 R
  79.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 输出模式为复用推挽输出
    0 W1 D5 \" B/ L  M$ t6 N% e: E
  80. ) l1 S7 N$ [$ i% x7 a
  81.   GPIO_Init(HC595_SPI1_GPIO, &GPIO_InitStructure); // 初始化寄存器8 G( ^; @4 Y! I) c' m! ]4 b  D8 _
  82. ' {3 X8 W" q  a- u  N& ~
  83.   //74HC595, SPI1_MISO
    0 q. a' t8 e6 _' i/ [7 |. O

  84. 5 z' W9 [& N3 ^% ~0 N. `' n
  85.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HC595_MISO_PIN;; i/ ^1 D1 J8 ~3 r0 R- d; s( u
  86. / h7 A9 n  n% k* F
  87.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 输入模式为浮空输入
    , G  @1 f2 M9 ]+ N  ?! V/ s
  88. . @" q; `3 A3 `
  89.   GPIO_Init(HC595_SPI1_GPIO, &GPIO_InitStructure); // 初始化寄存器
    4 Y7 C8 s( S" i8 }, Q- D

  90. % @5 b6 B/ z; P: A
  91.   //74HC595, RCLK
    % r* o5 g# J7 G  w% h( P5 E. B& Y

  92. $ A: F) D' j" t; Q( |3 f: h8 |
  93.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HC595_RCLK_PIN;
    $ y* R/ Z$ c8 s, V& X( b8 i
  94. & H: q5 ~2 u+ e) Z8 k6 C+ v2 n
  95.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 管脚频率为50MHZ
    0 Q) |2 a. K; |4 {1 s. R* G

  96. $ `" e* z3 r) i/ H7 ?
  97.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 输出模式为复用推挽输出
    ' a/ V# L  ^; y& D

  98. 1 ~9 |' A# t9 n$ }
  99.   GPIO_Init(HC595_RCLK_GPIO, &GPIO_InitStructure); // 初始化寄存器
    + C, e2 [" J" b* }3 `0 a

  100. 6 d) W( w/ j* O7 ?# _- I2 X. }
  101.   /* Initialize the SPI1 according to the SPI_InitStructure members */( L4 M- @- J* o/ c2 k0 W

  102. ) L) _% g: p  |, n: R
  103.   SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
    ' L- a* X" V2 @6 [7 \+ v1 v
  104. - i) \& Q4 t- B/ }  f2 _
  105.   // 第一步:设置主从模式和通信速率
    ! Q; c, ~& p* w8 Q9 e* H( N* h

  106. - L' t( R" I1 h3 b) V1 E5 y
  107.   SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;) h9 t! C& V" ]9 d

  108. 4 s& X7 w( B9 C+ |% y* K$ M
  109.   // SPI_NSS_Hard时需要外部电路把NSS接VCC, SPI_NSS_Soft时SPI外设会将SSM和SSI置位3 i2 k6 s: }: u% Z5 _7 D
  110. ; s, ?5 v# |& \/ O( G
  111.   SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;$ a/ ^- \7 Z9 _
  112. . p! F3 D/ ]3 G* ?7 Y. a" u
  113.   // 实测波特率最低为SPI_BaudRatePrescaler_8,否则出错: L) F, E/ L0 N! H. a; |
  114. $ J  Y7 Q- S3 @- W; t& h
  115.   SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4;
    / R3 j) l" V; f$ w$ r5 c8 L6 [8 N

  116. 1 O+ @) J1 s5 S/ ]5 N3 ^' i; y
  117.   // 第二步:设置数据格式9 Y% _9 Z& s' x

  118.   r$ b' o, L: k; O4 p& g; N1 U, t
  119.   SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;- M, |" q! L0 ^& H1 J/ T( {" v

  120. ; S3 L+ d# \( ]/ U
  121.   // MSB在前还是LSB在前要根据码表和数码管与74HC595的接法来定  ~3 X! ]$ _2 y

  122. ' i  W' ~2 f+ i8 d! Y) Y7 g: I+ \' i
  123.   SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
    7 o! l  C' \2 L2 r: x; r
  124. ! T7 X  Y, D9 \8 k1 x; L3 X. ~
  125.   // 第三步:设置时钟和极性) S3 }' O, S6 a4 Z
  126. 0 I: r$ z$ I; C) K" p1 o. a
  127.   // 当SPI_CPOL_Low且SPI_CPHA_2Edge出错' D7 Z: |7 G9 N+ R; K: ]. U

  128. " j0 r! g0 T. a. K- i; q0 I
  129.   SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;/ u) R- p+ Y* m0 D5 e: A5 U4 b

  130. + D5 D: c- \- q$ m) j; `/ _+ |
  131.   SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;2 r; @  q# m* D2 c- r0 Q4 V

  132. 5 j+ G: b1 n* m% M9 G+ z
  133.   //第四步:其它,CRC校验,可靠通信,这步可以不设置# K& `9 {4 a9 r( T- }4 ^0 v) @

  134. $ p3 X+ e' |* z& ^
  135.   SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;2 H: @2 F" {- X9 X  K% W

  136. 5 D3 j+ m/ b" W% m# Q
  137.   SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);7 E) T9 k  C: F. N) D3 G
  138. $ [9 l4 g6 K' J* v7 a2 \
  139.   /* Enable SPI1 */
    8 h+ i, D6 b7 `% \
  140. # j& {8 a; D( p+ C1 c& w
  141.   SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);& L- x- |7 _2 _! ]0 j/ l

  142. # z" ]0 J; S1 s& h; N) M5 k/ @5 G: w
  143.   }
    : v: I3 ]) y/ f, x( e

  144. + k  S2 `) P! e# w
  145.   /*******************************************************************************8 ?* a" E  f, z  r8 k

  146. 5 v: }% z% Y: i# n
  147.   * Function Name : HC595_SendByte
    # ^, {7 h/ ~, P; h

  148. 4 f2 \7 p) k4 v& U" C3 Y
  149.   * Description : 发送一个字节
    - I- h: K8 j  o* Y

  150. ) T  Q: C+ r+ B* x$ b& c
  151.   * Input : data9 f9 B! u7 a3 G, V% U2 Z6 F* \2 P
  152. 8 C) A" x5 B2 ^. v
  153.   * Output : None9 J. P! _& x9 j! Q3 s& u# h

  154. $ ?9 q+ e8 ~- ~$ |2 M$ m
  155.   * Return : None3 B( ?/ B4 \% o* R. b% G
  156. & s9 F# A6 f8 h6 ^3 b3 g
  157.   *******************************************************************************/
    " X; b. m( f; J, ]  f* _

  158. 1 o4 K" {4 Z8 |# r  C* W  [
  159.   void HC595_SendByte(u8 data)
    / H! \. {/ a# t( o( h3 V; j

  160. 5 a1 h+ K' a' z( h$ u1 s( R  _
  161.   {5 ?8 _0 g5 M; x2 h0 f" r+ n! d+ D
  162. 7 P- a3 m4 x0 Z- I2 q
  163.   SPI_I2S_SendData(SPI1, data);
      b" ?3 [, K, x+ X

  164. 3 N) _, s" ]7 |+ u- b, e
  165.   while(!SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE));
    4 d9 |( q# ^% E/ {  r( U! O
  166. , N6 C) K1 _' b9 L
  167.   }
    8 M" p- W7 @6 v+ N' N. m% A/ h

  168. 3 ?6 P! s& i% o$ f/ |
  169.   /************************省略部分代码(见74HC595.c)************************/
复制代码

5 ~7 @' z- d3 a7 u  这样就大工告成啦,STM32的SPI外设还是比较简单的,尤其是通过库函数来调用。用数码管模块这种简单的可视化工具,我们就可以更好的研究通信协议本身的特性啦,后续我还会用这种方式来学习其它的通信协议。
/ m4 `" T, ]5 Q% ]1 d2 i
: ^' e, C) E4 ~$ Q6 Z7 W# Y! _+ \* l* J& k- V, E6 Y3 U" f- {% R

  v7 }$ x# \  T6 @* R8 d/ Y6 l6 ^2 U) b" A

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发表于 2019-8-29 17:27 | 只看该作者
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