STM32单片机SPI极性和相位的设置方法

STM32单片机SPI极性和相位的设置方法

【SPI的读写程序设计】文中标红的是特别注意看的地方主要是熟悉flash芯片的指令集，以及存储芯片扇区和块的理解，最重要的是擦除都是以扇区擦除的方式。

本节将利用SPI来实现对外部FLASH（W25X16）的读写，并将结果显示在TFTLCD模块上。本节分为如下几个部分：

3.17.1 SPI简介

3.17.2硬件设计

3.17.3软件设计

1 SPI简介

SPI接口一般使用4条线：

MOSI主设备数据输出，从设备数据输入。

CS从设备片选信号，由主设备控制。

SPI主要特点有：可以同时发出和接收串行数据；可以当作主机或从机工作；提供频率可编程时钟；发送结束中断标志；写冲突保护；总线竞争保护等。

SPI总线四种工作方式SPI模块为了和外设进行数据交换，根据外设工作要求，其输出串行同步时钟极性和相位可以进行配置，时钟极性（CPOL）对传输协议没有重大的影响。如果CPOL=0，串行同步时钟的空闲状态为低电平；如果CPOL=1，串行同步时钟的空闲状态为高电平。时钟相位（CPHA）能够配置用于选择两种不同的传输协议之一进行数据传输。如果CPHA=0，在串行同步时钟的第一个跳变沿（上升或下降）数据被采样；如果CPHA=1，在串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样。SPI主模块和与之通信的外设备时钟相位和极性应该一致。

不同时钟相位下的总线数据传输时序见下图：

图3.17.1.1不同时钟相位下的总线传输时序（CPHA=0/1）

本节，我们将利用STM32的SPI来读取外部SPIFLASH芯片（W25X16），实现类似上节的功能。这里对SPI我们只简单介绍一下SPI的使用，STM32的SPI详细介绍请参考《STM32参考手册》第422页，22节。然后我们再介绍下SPIFLASH芯片。

这节，我们使用STM32的SPI1的主模式，下面就来看看SPI1部分的设置步骤吧，STM32的主模式配置步骤如下：

1）配置相关引脚的复用功能，使能SPI1时钟。

我们要用SPI1，第一步就要是能SPI1的时钟，SPI1的时钟通过APB2ENR的第12位来设置。其次要设置SPI1的相关引脚为复用输出，这样才会连接到SPI1上否则这些IO口还是默认的状态，也就是标准输入输出口。这里我们使用的是PA5、6、7这3个（SCK.、MISO、MOSI，CS使用软件管理方式），所以设置这三个为复用IO。

2）设置SPI1工作模式。

这一步全部是通过SPI1_CR1来设置，我们设置SPI1为主机模式，设置数据格式为8位，然后通过CPOL和CPHA位来设置SCK时钟极性及采样方式。并设置SPI1的时钟频率（最大18Mhz），以及数据的格式（MSB在前还是LSB在前）。

3）使能SPI1。

这一步通过SPI1_CR1的bit6来设置，以启动SPI1，在启动之后，我们就可以开始SPI通讯了。

SPI1的使用就介绍到这里，接下来介绍一下W25X16。W25X16是华邦公司推出的继W25X10/20/40/80（从1Mb~8Mb）后容量更大的FLASH产品，W25X16的容量为16Mb，还有容量更大的W25X32/64，ALIENTEK所选择的W25X16容量为16Mb，也就是2M字节，同AT45DB161是一样大小的。

W25X16的差些周期为10000次，具有20年的数据保存期限，支持电压为2.7~3.6V，W25X16支持标准的SPI，还支持双输出的SPI，最大SPI时钟可以到75Mhz（双输出时相当于150Mhz），更多的W25X16的介绍，请参考W25X16的DATASHEET。

2硬件设计

本节实验功能简介：开机的时候先检测W25X16是否存在，然后在主循环里面用1个按键用来执行写入W25X16的操作，另外一个按键用来执行读出操作，在TFTLCD模块上显示相关信息。同时用DS0提示程序正在运行。

所要用到的硬件资源如下：

3）KEY0和KEY2。

4）TFTLCD液晶模块。

5）W25X16。

3软件设计

打开上一节的工程，首先在HARDWARE文件夹下新建一个FLASH的文件夹和SPI的文件夹。然后新建一个flash.c和flash.h的文件保存在FLASH文件夹下，新建spi.c和spi.h的文件，保存在SPI文件夹下，并将这两个文件夹加入头文件包含路径。

打开spi.c文件，输入如下代码：

#include“spi.h”

//SPI口初始化

//这里针是对SPI1的初始化

voidSPIx_Init（void）

{

RCC-》APB2ENR“=1《《2; //PORTA时钟使能

RCC-》APB2ENR|=1《《12; //SPI1时钟使能

//这里只针对SPI口初始化

GPIOA-》CRL&=0X000FFFFF;

GPIOA-》CRL|=0XBBB00000;//PA5.6.7复用

GPIOA-》ODR|=0X7《《5; //PA5.6.7上拉

SPI1-》CR1|=0《《10;//全双工模式

SPI1-》CR1|=1《《9; //软件nss管理

SPI1-》CR1|=1《《8;

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