STM32兴趣篇五：STM32F103C8T6工控板双SPI互通讯实验

SPI (Serial Peripheral interface)是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，主要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。
更多SPI知识可参考STM32学习心得三十：SPI接口原理、配置及实验。
在这里插入图片描述
今天分享下，基于STM32F103C8T6工控板上的两个SPI接口进行互相通讯，其中SPI1作为主机，SPI2作为从机。

硬件部分
1）某宝网上购买的STM32F103C8T6工控板，价格50￥左右；
2）某宝网上购买的232转USB数据线（如下图所示），价格15￥左右；
3）杜邦线若干，价格几乎为0￥。
在这里插入图片描述
硬件连接
由原理图（如下所示）可知，将PA5与PB13连接，PA6与PB14连接，PA7与PB15连接即可。注意:SPI与串口的连接不同，串口的RX引脚接另一个串口TX引脚，而两个SPI连接是同名字的相连！

部分代码

spi.h头文件

/**
 ********************************  STM32F10x  *********************************
 * @文件名称： spi.h
 * @作者名称： 闲人Ne
 * @摘要简述： SPI头文件
 ******************************************************************************/
#ifndef __SPI_H
#define __SPI_H
/* 包含的头文件 ---------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x.h"
/* 函数申明 -------------------------------------------------------------------*/
void SPI1_Init(void);     
void SPI2_Init(void); 
u8 SPI1_ReadWriteByte(u8 TxData);
u8 SPI2_ReadWriteByte(u8 TxData);
#endif /* __SPI_H */
/****** Copyright (C)2021 闲人Ne. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

spi.c源文件

/**
 ********************************  STM32F10x  *********************************
 * @文件名称： spi.c
 * @作者名称： 闲人Ne
 * @摘要简述： SPI头文件
 ******************************************************************************/
/* 包含的头文件 ---------------------------------------------------------------*/
#include "spi.h"
/**************************************************
函数名称：SPI1_Init()
函数功能：SPI1初始化函数：配置成主机模式
入口参数：无
返回参数：无
开发作者：闲人Ne
***************************************************/
void SPI1_Init(void)
{
    
    
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;  
  SPI_InitTypeDef  SPI_InitStruct;   
  RCC_APB2PeriphClockCmd(	RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );     // GPIOA时钟使能,选择SPI1，对应PA4，PA5，PA6，PA7 
  RCC_APB2PeriphClockCmd(	RCC_APB2Periph_SPI1,  ENABLE );     // SPI1时钟使能 	
  // 初始化GPIOA，PA5/6/7都设置复用推挽输出AF_PP
  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
  GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;                // 复用推挽输出AF_PP
  GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
  GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);       // PA5/6/7置高电平
  // 初始化SPI函数
  SPI_InitStruct.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;      // 设置SPI单向或双向的数据模式:SPI设置为双线双向全双工
  SPI_InitStruct.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;		                   // SPI1设为主机
  SPI_InitStruct.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;                       // 针对SPI_CR1寄存器的DFF位，设置数据帧大小为8位
  SPI_InitStruct.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;		                       // 针对SPI_CR1寄存器的CPOL位，串行同步时钟的空闲状态为高电平
  SPI_InitStruct.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;		                       // 针对SPI_CR1寄存器的CPHA位，串行同步时钟的第二个跳变沿（即上升沿）数据被采样
  SPI_InitStruct.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;			                   // 针对SPI_CR1寄存器的SSM位，NSS信号由软件（使用SSI位）管理
  SPI_InitStruct.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;	   // 针对SPI_CR1寄存器的BR位，波特率预分频值为256，最低速率	
  SPI_InitStruct.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;		               // 针对SPI_CR1寄存器的LSBFIRST位，数据传输从MSB位开始
  SPI_InitStruct.SPI_CRCPolynomial = 7;		                           // 针对SPI_CRCPR寄存器的CRCPOLY位，设为0x0007，为复位值
  SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStruct);  
  SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);                                               // 使能SPI外设                  
} 
/**************************************************
函数名称：u8 SPI1_ReadWriteByte(u8 TxData)
函数功能：SPI1读写一个字节函数
入口参数：TxData:要写入的字节
返回参数：读取到的字节
开发作者：闲人Ne
***************************************************/
u8 SPI1_ReadWriteByte(u8 TxData)
{
    
    		
  u8 retry=0;	
  // 检查SPI_SR寄存器的TXE位（发送缓冲为空），其值0时为非空，1时为空	
  while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET) 
  {
    
    
	  retry++;                           // 发送缓冲为空时，retry++
	  if(retry>200)return 0;
  }			  
  SPI_I2S_SendData(SPI1, TxData);       // 通过外设SPI2发送一个数据
  retry=0;
  // 检查SPI_SR寄存器的RXNE位（接收缓冲为空），其值0时为空，1时为非空
  while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET) 
  {
    
    
	   retry++;                         // 当接收缓冲为非空时，retry++
	   if(retry>200)return 0;
  }	  						    
  return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);     // 返回通过SPIx最近接收的数据					    
}
/**************************************************
函数名称：SPI2_Init()
函数功能：SPI2初始化函数：配置成从机模式
入口参数：无
返回参数：无
开发作者：闲人Ne
***************************************************/
void SPI2_Init(void)
{
    
    
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;  
  SPI_InitTypeDef  SPI_InitStruct;   
  RCC_APB2PeriphClockCmd(	RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );     // GPIOB时钟使能,选择SPI2，对应PB12，PB13，PB14，PB15 
  RCC_APB1PeriphClockCmd(	RCC_APB1Periph_SPI2,  ENABLE );     // SPI2时钟使能 	
  // 初始化GPIOB，PB13/14/15都设置复用推挽输出AF_PP，PB14对应MISO，最好设为带上拉输入
  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;
  GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;                  // 复用推挽输出AF_PP
  GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15);      // PB13/14/15置高电平
  // 初始化SPI函数
  SPI_InitStruct.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;      // 设置SPI单向或双向的数据模式:SPI设置为双线双向全双工
  SPI_InitStruct.SPI_Mode = SPI_Mode_Slave;		                       // SPI2设为从机
  SPI_InitStruct.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;                       // 针对SPI_CR1寄存器的DFF位，设置数据帧大小为8位
  SPI_InitStruct.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;		                       // 针对SPI_CR1寄存器的CPOL位，串行同步时钟的空闲状态为高电平
  SPI_InitStruct.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;		                       // 针对SPI_CR1寄存器的CPHA位，串行同步时钟的第二个跳变沿（即上升沿）数据被采样
  SPI_InitStruct.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;			                   // 针对SPI_CR1寄存器的SSM位，NSS信号由软件（使用SSI位）管理
  SPI_InitStruct.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;    // 针对SPI_CR1寄存器的BR位，波特率预分频值为256，最低速率
  SPI_InitStruct.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;		               // 针对SPI_CR1寄存器的LSBFIRST位，数据传输从MSB位开始
  SPI_InitStruct.SPI_CRCPolynomial = 7;		                           // 针对SPI_CRCPR寄存器的CRCPOLY位，设为0x0007，为复位值
  SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStruct);  
  SPI_Cmd(SPI2, ENABLE);                                               // 使能SPI外设                  
} 
/**************************************************
函数名称：u8 SPI1_ReadWriteByte(u8 TxData)
函数功能：SPI1读写一个字节函数
入口参数：TxData:要写入的字节
返回参数：读取到的字节
开发作者：闲人Ne
***************************************************/
u8 SPI2_ReadWriteByte(u8 TxData)
{
    
    		
  u8 retry=0;	
  // 检查SPI_SR寄存器的TXE位（发送缓冲为空），其值0时为非空，1时为空	
  while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET) 
  {
    
    
	retry++;                           // 发送缓冲为空时，retry++
	if(retry>200)return 0;
  }			  
  SPI_I2S_SendData(SPI2, TxData);       // 通过外设SPI2发送一个数据
  retry=0;
  // 检查SPI_SR寄存器的RXNE位（接收缓冲为空），其值0时为空，1时为非空
  while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET) 
  {
    
    
	retry++;                           // 当接收缓冲为非空时，retry++
	if(retry>200)return 0;
  }	  						    
  return SPI_I2S_ReceiveData(SPI2);     // 返回通过SPIx最近接收的数据					    
}
/****** Copyright (C)2021 闲人Ne. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

main.c主函数

/**
 ********************************  STM32F10x  *********************************
 * @文件名称： main.c
 * @作者名称： 闲人Ne
 * @库版本号： V3.5.0
 * @工程版本： V1.0.0
 * @开发日期： 2021年02月17日
 * @摘要简述： 主函数
 ******************************************************************************/
/* 包含的头文件 ---------------------------------------------------------------*/
#include "led.h"
#include "spi.h"
#include "serial_communication.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "nvic_configuration.h"
/************************************************
函数名称：int main()
函数功能：主函数入口
入口参数：无
返回参数：int
开发作者：闲人Ne
*************************************************/
u8 spi1_sand_data=0;
u8 spi2_sand_data=100;
u8 spi2_receive_data;
u8 spi1_receive_data;
int main(void)
{
    
    
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); 
	delay_init();
	SPI1_Init();
	SPI2_Init();
	My_USART1_Init();
	D1=1;        
	while(1)
	{
    
    
      spi1_receive_data=SPI1_ReadWriteByte(spi1_sand_data);
	  printf("\nSP1接收的数据为：%d\r\n",spi1_receive_data);	
      spi2_receive_data=SPI2_ReadWriteByte(spi2_sand_data);	
	  printf("\nSP2接收的数据为：%d\r\n",spi2_receive_data);	
	  spi1_sand_data++; spi2_sand_data++;
	  delay_ms(500);
	}
}
/****** Copyright (C)2021 闲人Ne. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

实验结果
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实验结果完全符合逻辑，通讯成功！

经验分享

该程序可作为双芯片之间SPI通讯的参考代码。

欢迎技术交流
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STM32兴趣篇五：STM32F103C8T6工控板双SPI互通讯实验

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