13、SPI

1 SPI基本情况

1.1 SPI简介

Serial Peripheral Interface（SPI），即串行外设设备接口，是一种高速的全双工同步通信总线。

1.2 SPI与IIC比对

功能	SPI	IIC
通信方式	同步串行全双工	同步串行半双工
总线接口	MOSI、MISO、SCL、CS	SDA、SCL
拓扑结构	一主多从、一主一从	多主从
通信速率	50MHz以下	100KHz、400KHz、3.4MHz
从机选择	片选引脚选择	SDA上设备地址片选
数据格式	8/16位	8位
传输顺序	MSB/LSB	MSB

1.3 SPI四种工作模式

SPI的四种工作模式由时钟极性（CPOL）个时钟相位（CPHA）决定，通信双方必须配置为相同的模式。

CPOL=0，空闲时保持低电平；CPOL=1，空闲时保持高电平。

CPHA=0，在上升沿进行采样；CPHA=1，在下降沿进行采样。

2 SPI 工作原理

2.1 SPI相关寄存器

寄存器名称	作用	位	功能
CR1	配置SPI核心参数	0	0：上升沿采样 1：下降沿采样
		1	0：空闲低电平 1：空闲高电平
		2	0：从模式 1：主模式
		3 ~ 5	设置时钟频率
		6	0：禁用SPI 1：使能SPI
		7	0：先发MSB 1：先发LSB
		10	0：全双工 1：仅接收
		11	0：8位数据帧 1：16位数据帧
		15	0：双线双向模式 1：单线双向模式
DR	数据读写接口	0 ~ 7	储存接收和发送的数据

2.1 SPI配置步骤

1、初始化SPI：HAL_SPI_Init()

2、配置SPI MSP：HAL_SPI_MSPInit()

3、使能SPI外设：__HAL_SPI_ENABLE()

4、实现SPI收发：HAL_SPI_Transmit()/HAL_SPI_Receive()

2.2 SPI初始化配置

SPI的初始化配置由结构体SPI_InitTypeDef完成，关键成员如下

成员	作用	可选值
Mode	设置主从模式	主机：SPI_MOED_MASTER 从机：SPI_MODE_SLAVE
Direction	设置通信方向	全双工：SPI_DIRECTION_2LINES 只接收：SPI_DIRECTION_2LINES_RXONLY 单线：SPI_DIRECTION_1LINE
DataSize	设置数据帧长度	8位：SPI_DATASIZE_8BIT 16位：SPI_DATASIZE_16BIT
CLKPolarity	设置CPOL	空闲低：SPI_POLARITY_LOW 空闲高：SPI_POLARITY_HIGH
CLKPHASE	设置CPHA	上升采样：SPI_PHASE_1EDGE 下降采样：SPI_PHASE_2EDGE
BaudRatePrescaler	设置SPI时钟分频	SPI_BAUDRATEPRESCALER_2 ~ 256
FirstBit	设置起始位	高在前：SPI_FIRSTBIT_MSB 低在前：SPI_FIRSTBIT_LSB