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    STM32單片機SPI總線與FPGA的通信設(shè)計
  • STM32單片機SPI總線與FPGA的通信設(shè)計
  •   發(fā)布日期: 2019-06-06  瀏覽次數(shù): 2,711

    最近在研究SPI總線,至于協(xié)議和硬件描述就不多說了

    四線包括時鐘、片選、接收、發(fā)送

     

    初始化SP

    SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_DirecTIon_2Lines_FullDuplex; //全雙工

    SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //主模式

    SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_16b; //16bit寬度

    SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;

    SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;

    SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;

    STM32單片機SPI總線與FPGA的通信設(shè)計

    SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_2; //2--18MHz; 4--9MHz; 8--4.5MHz

    SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //高位在前

    SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;

    SPI_Init(SPIx, &SPI_InitStructure);

    SPI_Cmd(SPIx, ENABLE);

    SPI不能硬件控制CS,只能軟件來控,就是通過將NSS設(shè)為外部GPIO來控制。

    像我所做的項目是使用STM32FPGA通信,而FPGA的SPI工作在這種一直狀態(tài)

    作為主設(shè)備的STM32,CS在傳輸數(shù)據(jù)的時候為低,傳輸完畢后必須拉高,這樣FPGA可以判斷出SPI的傳輸起止狀態(tài)。

    FPGA的數(shù)據(jù)傳輸格式是16bit地址+16bit數(shù)據(jù)

    對于讀16bit,實現(xiàn)如下

    uint16_t spi_read(SPI_TypeDef* SPIx,uint32_t addr)

    {

    uint16_t value;

    uint16_t spi_nss;

    uint16_t add;

    uint32_t level;

    if(SPI1 == SPIx)

    spi_nss = SPI1_PIN_NSS;

    else if(SPI2 == SPIx)

    spi_nss = SPI2_PIN_NSS;

    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPIx, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);

    GPIO_ResetBits(GPIOA, spi_nss);

    SPI_I2S_SendData(SPIx, addr); //0xf014 》》 2

    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPIx, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);

    SPI_I2S_SendData(SPIx, 0x0);

    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPIx, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);

    SPI_I2S_ReceiveData(SPIx);

    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPIx, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);

    GPIO_SetBits(GPIOA, spi_nss);

    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPIx, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);

    value = SPI_I2S_ReceiveData(SPIx);

    return value;

    }

    寫函數(shù)

    void spi_write(SPI_TypeDef* SPIx,uint32_t addr, uint16_t value)

    {

    uint16_t spi_nss;

    uint32_t level;

    if(SPI1 == SPIx)

    spi_nss = SPI1_PIN_NSS;

    else if(SPI2 == SPIx)

    spi_nss = SPI2_PIN_NSS;

    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPIx, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);

    GPIO_ResetBits(GPIOA, spi_nss);

    SPI_I2S_SendData(SPIx, addr);

    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPIx, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);

    SPI_I2S_SendData(SPIx, value);

    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPIx, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);

    SPI_I2S_ReceiveData(SPIx);

    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPIx, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);

    GPIO_SetBits(GPIOA, spi_nss);

    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPIx, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);

    SPI_I2S_ReceiveData(SPIx);

    }

    拿write函數(shù)舉例

    只所以這么設(shè)計是因為

    如果是函數(shù)一開始就將NSS腳拉低,然后再去send,如下

    GPIO_ResetBits(GPIOA, spi_nss);

    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPIx, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);

    SPI_I2S_SendData(SPIx, addr);

    這樣在CS拉低一段時間后(時間大概有16個時鐘周期),才有CLK,這樣延時就會降低SPI的傳輸效率

    之前那種方式會在CS拉底后很快就有clk時鐘出來

    之所以寫兩次再讀兩次而不是讀一次寫一次也是考慮到效率的問題

    如果先寫一次再讀一次,看波形每個數(shù)據(jù)之間有比較大的空隙是沒有clk的,就是說在傳輸完一個數(shù)據(jù)后再

    傳第二個會要等一段時間,這個對速度要求比較高的設(shè)備是不允許的

    還有值得注意的是:

    如果SPI是主模式,那么GPIO設(shè)置為

    NSS是GPIO_Mode_Out_PP

    CLK是GPIO_Mode_AF_PP

    MOSI是GPIO_Mode_AF_PP

    MISO是GPIO_Mode_IN_FLOATING

    如果SPI是從模式,那么GPIO設(shè)置為

    NSS是GPIO_Mode_Out_PP

    CLK是GPIO_Mode_IN_FLOATING

    MOSI是GPIO_Mode_IN_FLOATING

    MISO是GPIO_Mode_AF_PP


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