STM32 芯片集成了專門用于 SPI 協(xié)議通訊的外設(shè)。

通訊引腳：SPI 硬件架構(gòu)從 MOSI、MISO、SCK 及 NSS 線展開；STM32 芯片有多個 SPI 外設(shè)，它們的 SPI 通訊信號引出到不同的 GPIO 引腳上，使用時必須配置到這些指定的引腳。

SPI1是APB2上的設(shè)備，最高通信速率36Mbtis/s，SPI2、SPI3 是 APB1上的設(shè)備，最高通信速率18Mbits/s。

SPI3 用到了下載接口的引腳，這幾個引腳默認功能是下載，如果想使用 SPI3 接口，則程序必須禁用這幾個IO 口的下載功能。

了解stm32 SPI架構(gòu)，主要了解的是寄存器之間運作的聯(lián)系。

控制寄存器(CR1/CR2)：

整體控制邏輯負責協(xié)調(diào)整個SPI 外設(shè)，控制邏輯的工作模式通過控制寄存器(CR1/CR2)的參數(shù)改變，基本的控制參數(shù)包括SPI 模式、波特率、LSB 先行、主從模式、單雙向模式等。數(shù)據(jù)幀長度可以通過控制寄存器 CR1的DFF 位配置 成 8 位及 16 位模式。

通過配置控制寄存器CR的CPOL 位、CPHA位，可以把 SPI 設(shè)置成4 種 SPI 模式之一。

SCK 線的時鐘信號，由波特率發(fā)生器根據(jù)控制寄存器 CR1中的 BR[0:2]位控制，該位是對 fpclk時鐘的分頻因子，對 fpclk的分頻結(jié)果就是 SCK 引腳的輸出時鐘頻率。 fpclk頻率是指 SPI 所在的 APB 總線頻率，APB1 為 fpclk1，APB2 為 fpckl2。

數(shù)據(jù)寄存器(DR)：寫 SPI 的數(shù)據(jù)寄存器 DR，可以把數(shù)據(jù)填充到發(fā)送緩沖區(qū)；讀數(shù)據(jù)寄存器DR，可以獲取接收緩沖區(qū)中的內(nèi)容。

數(shù)據(jù)移位寄存器：

SPI 的 MOSI 及 MISO 都連接到數(shù)據(jù)移位寄存器上。

當向外發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，數(shù)據(jù)移位寄存器以發(fā)送緩沖區(qū)為數(shù)據(jù)源，把數(shù)據(jù)一位一位地通過數(shù)據(jù)線發(fā)送出去。

當從外部接收數(shù)據(jù)的時候， 數(shù)據(jù)移位寄存器把數(shù)據(jù)線采樣到的數(shù)據(jù)一位一位地存儲到接收緩沖區(qū)中。

狀態(tài)寄存器(SR)：在外設(shè)工作時，控制邏輯會根據(jù)外設(shè)的工作狀態(tài)修改狀態(tài)寄存器(SR)，只要讀取狀態(tài)寄存器相關(guān)的寄存器位，就可以了解 SPI 的工作狀態(tài)。控制邏輯還根據(jù)要求，負責控制產(chǎn)生 SPI 中斷信號、DMA 請求及控制 NSS 信號線。實際應(yīng)用中，一般不使用 STM32 SPI 外設(shè)的標準NSS 信號線，而是使用普通的 GPIO，軟件控制它的電平輸出，從而產(chǎn)生通訊起始和停止信號。

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下面是CPOL=1、CPPHA=1時的主模式示例(雙線全雙工)，CPOL=1 時， SCK 在空閑狀態(tài)時為高電平；CPHA=1 時，數(shù)據(jù)信號在 SCK 的偶數(shù)邊沿被采樣。(配置控制寄存器CR的CPOL 位、CPHA位)

首先控制 NSS 信號線，產(chǎn)生起始信號；

把要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)寄存器DR中，該數(shù)據(jù)會被存儲到發(fā)送緩沖區(qū)；

數(shù)據(jù)移位寄存器：通訊開始，SCK 時鐘開始運行。MOSI 把發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)一位一位地傳輸出去；MISO 則把數(shù)據(jù)一位一位地存儲進接收緩沖區(qū)中。

（狀態(tài)寄存器 SR中有TXE標志位、RXNE標志位）

TEX標志：TXE標志位置 1，表示傳輸完一幀，發(fā)送緩沖區(qū)已空。TXE 標志位為 1 時，若還要繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，則再次往數(shù)據(jù)寄存器DR寫入數(shù)據(jù)即可。

RXNE標志：RXNE 標志位被置 1，表示當接收完一幀數(shù)據(jù)，接收緩沖區(qū)非空。RXNE標志位為1時，通過讀取數(shù)據(jù)寄存器 DR可以獲取接收緩沖區(qū)中的內(nèi)容。

假如使能了 TXE 或 RXNE 中斷，TXE 或 RXNE 置 1 時會產(chǎn)生 SPI 中斷信號，進入同一個中斷服務(wù)函數(shù)。可通過檢查寄存器位來了解是哪一個事件，再分別進行處理。也可以使用 DMA 方式收發(fā)數(shù)據(jù)寄存器 DR中的數(shù)據(jù)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的stm32 SPI架构的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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