如何在STM32F103C8T6中使用SPI ?STM32 SPI教程

在本教程中，我将向您展示如何在基于STM32蓝色药丸板的STM32F103C8T6单片机中使用SPI。对于SPI通信，我们需要一个主设备和一个或多个从设备。因此，为了演示STM32F103C8T6中的SPI，我将配置STM32为SPI主，Arduino UNO为SPI从。

简介

SPI是缩写串行外围接口，是一种常用的通信协议，用于微控制器和各种外围设备之间的数据传输，如闪存、eeprom、SD卡、传感器、液晶显示器等。

实现SPI通信的一种常用方法是使用四根导线，尽管也有使用较少导线的方法。在本教程中，我将使用四线SPI通信和四线称为:

• SCLK ->串行时钟
• MOSI ->主输出从输入(数据从主到从)
• MISO ->主输入从输出(从端数据到主端数据)
• SS -> Slave选择

下图显示了主设备和从设备之间的简单SPI接口。图像还显示了相应信号的方向。

Slave Select Signal用于通过使SS信号为LOW来激活一个特定的Slave。在多从设备配置中，每个从设备都有来自主设备的SS信号，并且在任何时候，只有一个从设备可以激活。

SPI通信的内部硬件非常简单。它由移位寄存器和数据锁存器组成。要记住的重要一点是，主设备负责在SCLK线上产生时钟信号。

有关SPI通信及其模式的更多信息，请参考“串行外围接口的基本”教程。

SPI在STM32F103C8T6

至于STM32F103C8T6单片机的SPI，该单片机有两个SPI接口，都可以在全双工或单工模式下工作，速度可达18mbits /s。如果您还记得STM32蓝色药丸板的引脚配置，您可以看到两个SPI接口都用紫色标记。

对于SPI1接口，有两组引脚配置。下表显示了STM32F103C8T6单片机中所有与SPI相关的引脚。

对于STM32 SPI教程，我将使用SPI1的第一组引脚。

SPI的Arduino

如前所述，我将使用Arduino UNO作为SPI从设备。您可以使用任何其他SPI设备，如任何传感器或内存IC，但我选择使用Arduino，因为您可以轻松解码SPI数据，并进一步做一些额外的事情，如点亮LED或在LCD上显示信息，这是您不能使用EEPROM IC。

说到Arduino中的SPI，数字IO引脚10到11被连接到SPI接口。下表列出了Arduino UNO中的SPI引脚。

如何在STM32F103C8T6中使用SPI ?

为了在STM32F103C8T6中演示SPI, STM32蓝色药丸板被配置为SPI主板，Arduino UNO被配置为SPI从板。两个板都与外部按钮连接，我也将使用每个板上的led。

当按下连接STM32的Push Button时，Arduino上的LED就会打开。同样，当按下连接Arduino UNO的Push Button时，STM32 Blue Pill Board上的LED也会亮起。

您可以扩展这个项目并使用带有STM32蓝色药丸板和Arduino UNO的16×2液晶显示器来显示一些信息。

组件的要求

• 基于STM32F103C8T6单片机的STM32蓝丸板
• Arduino UNO
• 2个按钮
• 2 x 10 KΩ电阻
• 连接电线
• USB到UART转换器(如果STM32通过UART编程)
• Arduino UNO USB连接线

线路图

下图显示了STM32和Arduino之间的连接，以演示STM32 SPI教程。

连接解释

首先，注意STM32板和Arduino UNO中的SPI引脚。然后连接每块板对应的引脚，即STM32上的MOSI引脚(PA7)到Arduino上的MOSI引脚(Digital IO 11)， STM32上的MISO引脚(PA6)到Arduino上的MISO引脚(Digital IO 12)， STM32上的SCLK引脚(PA5)到Arduino上的SCK引脚(Digital IO 13)， STM32上的SS引脚(PA4)到Arduino上的SS引脚(Digital IO 10)。

下表显示了STM32和Arduino UNO中对应于SPI的引脚。

现在，将一个按钮的一端连接到STM32的PA0引脚。另外，使用10KΩ电阻将此引脚拉到GND。将按钮的另一端连接到3.3V。对Arduino重复同样的操作，即将按钮的一端连接到数字IO引脚6，并使用10KΩ电阻将该引脚拉到GND。将按钮的另一端连接到5V。

因为我将使用STM32 Blue Pill Board和Arduino UNO的板上led，所以不需要任何额外的组件。

SPI通信的STM32编程

首先，让我开始编写STM32。定义LED、按钮和从选引脚，并设置LED引脚和从选引脚为输出，按钮引脚为输入。

开始SPI通信并使用SPI_CLOCK_DIV16减少SPI时钟。这将除主时钟，即72兆赫除以16，以得到4.5兆赫的SPI时钟。最初，使SS引脚为HIGH，即奴隶尚未连接。

在循环中，读取按钮的状态并通过SPI传输它。在传输时，从服务器也发送数据并将从服务器的数据捕获到一个变量中。

根据接收到的数据，将LED调高或调低。

代码

# include < SPI.h >

#定义党卫军不仅不会
#定义ledPin PC13
#定义buttonPin PA0

无效的设置(空白)
｛
pinMode (SS、输出);
pinMode (ledPin、输出);
pinMode (buttonPin、输入);
SPI.begin ();
SPI.setClockDivider (SPI_CLOCK_DIV16);
digitalWrite (SS、高);
digitalWrite (ledPin、低);
｝

无效循环(空白)
｛
int masterSend masterReceive;

masterSend = digitalRead (buttonPin);

digitalWrite (SS、低);

masterReceive = SPI.transfer (masterSend);
延迟(500);
digitalWrite (SS、高);

if (masterReceive == HIGH)
｛
digitalWrite (ledPin、高);
｝
其他的
｛
digitalWrite (ledPin、低);

｝
｝

为SPI通信编程Arduino

来到Arduino，定义LED和Button pin，并将它们分别设置为OUTPUT和INPUT。另外，将MISO引脚设为OUTPUT。

默认情况下，SPI中的Arduino充当Master。但我们希望我们的Arduino作为本教程的奴隶。为了使Arduino的SPI作为Slave，您必须修改SPCR寄存器。

启用SPI中断，以便当SPI接收到数据时，产生中断。在SPI的中断服务例程中，接收到的数据被捕获在一个变量中。

在循环中，读取按钮的状态，并使用SPI进行传输。此外，我们在ISR中捕获的接收数据被分析，LED相应地被打开或关闭。

代码

# include < SPI.h >

const int ledPin = 13;
const int buttonPin = 6;

不稳定的布尔收到了;
volatile int奴隶接收，奴隶发送;

无效的设置()
｛
pinMode (ledPin、输出);
pinMode (buttonPin、输入);
pinMode(味噌、输出);

digitalWrite (ledPin、低);
/*在从模式下打开SPI */
SPCR | = _BV (SPE);
收到= false;
/*为SPI通信设置中断ON
SPI.attachInterrupt ();
｝

/* spi isr */
ISR (SPI_STC_vect)
｛
从主STM32F103C8T6接收的值存储在变量slaveReceive */中
slaveReceive = SPDR;
收到= true;
｝

无效循环()
｛
slaveSend = digitalRead (buttonPin);
/*通过SPDR将slaveSend值发送给主STM32F103C8T6
SPDR = slaveSend;

如果收到了= = true)
｛
如果(slaveReceive = =高)
｛
digitalWrite (ledPin、高);
｝

其他的
｛
digitalWrite (ledPin、低);
｝
｝
｝

重要提示:首先连接STM32到您的计算机，上传程序(使用USB或UART或直接USB引导加载程序)，并断开与计算机的连接。现在，将Arduino UNO连接到计算机，修改Arduino IDE中的设置，将程序上传到Arduino，然后断开连接。

结论

本文实现了一个基于STM32蓝丸板的STM32F103C8T6单片机SPI演示的简单方案。STM32在SPI通信中充当主设备，而Arduino UNO用作从设备。

当按下主控板(即STM32)中的一个按钮时，Arduino板上的LED会亮起。同样，当按下Arduino中的按钮时，STM32中的LED会亮起。