前一段時間在弄SPI，之前沒接觸過嵌入式外圍應用，就是單片機也只接觸過串口通信，且也是在學校的時候了。從離開手機硬件測試崗位后，自己一直想在嵌入式方面發展，在1月4號開始自己的第二份工作后，首先接觸到的是為STM32F103寫SPI控制flash讀寫操作，現記下曾經的腳印，希望以后能少走彎路！心得：細心活！

簡單的一種應用，ARM芯片作為master，flash為slaver，實現單對單通信。ARM主控芯片STM32F103，flash芯片為MACRONIX INTERNATIONAL的MX25L6465E，64Mbit。

SPI應該是嵌入式外圍中最簡單的一種應用了吧！一般SPI應用有兩種方法：軟件仿真，手動模擬產生時序和應用主控芯片的SPI控制器。

一般采用第二種方法比較好，比較穩定。應用主控芯片的SPI控制器，要點：正確的初始化SPI、操作SPI各寄存器和正確理解flash的時序。下面是過程，采用的是STM32F10X自帶的庫函數

1、初始化：void SpiFlashInitialzation（void）；

要知道硬件是怎么連接的，是SPI1還是SPI2連接到flash中去，通過連接圖知道我們要操作的是SPI2。初始化大概3個部分，配置時鐘；配置GPIO；配置SPI2。這里要注意的是，CS片選腳是作為普通的GPIO來使用，輸出方式為“推挽式輸出”，其他CLK，MISO，MOSI為“復用功能推挽式輸出”；

代碼：

［c-sharp］ view plain copyvoid SpiFlashInitialzation（void）

{

/*初始化的SPI，GPIO結構體*/

SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd（ RCC_APB1Periph_SPI2， ENABLE）; /*在RCC_APB1ENB中使能SPI2時鐘（位14）*/

RCC_APB2PeriphClockCmd（ RCC_APB2Periph_GPIOB， ENABLE）;/*因為與SPI2相關的4個引腳和GPIOB相*/

/*關，GPIOB時鐘（位3），這句現在還不 */

/*確定要不要，待調試時再確定 */

/*上面這一句是必須的，因為CS腳是當做GPIO來使用的，2011-01-30調試*/

/*配置SPI_FLASH_CLK（PB13），SPI_FLASH_MISO（PB14），SPI_FLASH_MOSI（PB15）*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; /*復用功能推挽式輸出*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init（ GPIOB， &GPIO_InitStructure）;

/*配置輸入SPI_FLASH_CS（PB12）*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_12;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; /*推挽式輸出*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init（ GPIOB， &GPIO_InitStructure）;

SPI_FLASH_CS_SET; /*不選flash*/

/* SPI2配置 增加于2010-01-13*/

/* 注意： 在SPI_NSS_Soft模式下，SSI位決定了NSS引腳上（PB12）的電平，

* 而SSM=1時釋放了NSS引腳，NSS引腳可以用作GPIO口*/

SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; /*雙線雙向全雙工BIDI MODE=0*/

SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; /*SSI位為1，MSTR位為1*/

SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; /*SPI發送接收8位幀結構*/

SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High; /*CPOL=1，CPHA=1，模式3*/

SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;

SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; /*內部NSS信號由SSI位控制，SSM=1*/

SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4; /*波特率預分頻值為4*/

SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; /*數據傳輸從MSB位開始*/

SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; /*復位默認值*/

SPI_Init（SPI_SELECT， &SPI_InitStructure）;

SPI_Cmd（SPI_SELECT，ENABLE）; /*使能SPI2*/

}

2、正確的操作SPI控制器；

這里需要注意的是理解SPI狀態寄存器，特別是SPI_SR位7忙標志位BSY要小心，每次操作SPI要先讀SPI_SR，BSY不忙才可下一步，然后就是操作緩沖器了。這里還有一個問題曾經困擾了我好久，SPI的時序問題，就是CLK怎么輸出時序，最后我的理解是SPI每發送一個字節，CLK就自動會產生時序，如果沒發送，CLK也就停止，這樣節省了功耗。于是，如果SPI要接收字節，就必須先要發一個字節，例如發一個SPI_DUMMY_BYTE，Dummy byte有些flash有定義有些沒有，沒有的話自己隨便定義一個，只要不和命令字相同就可以了。

u8 SpiFlashSendByte（u8 send_data）;

u8 SpiFlashReceiveByte（void）;

代碼：

［cpp］ view plain copy/*******************************2011-01-13******************************/

/*功能： SPI發送一個字節

*參數： send_data： 待發送的字節

*返回： 無*/

u8 SpiFlashSendByte（u8 send_data）

{

/*檢查Busy位，SPI的SR中的位7，SPI通信是否為忙，直到不忙跳出*/

//while（ SET==SPI_I2S_GetFlagStatus（SPI_SELECT， SPI_I2S_FLAG_BSY））;

/*檢查TXE位，SPI的SR中的位1，發送緩沖器是否為空，直到空跳出*/

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

SPI_I2S_SendData（SPI_SELECT， send_data）; /*發送一個字節*/

/*發送數據后再接收一個字節*/

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

return（ SPI_I2S_ReceiveData（SPI_SELECT） ）;

}

［cpp］ view plain copy/*******************************2011-01-13******************************/

/*功能： SPI接收flash的一個字節

*參數： 接收到的字節

*返回： 無*/

u8 SpiFlashReceiveByte（void）

{

/*檢查RXNE位，SPI的SR中位0，確定接收緩沖器是有數據的*/

return（SpiFlashSendByte（SPI_DUMMY_BYTE））;

}

3、理解flash的讀寫操作

首先，寫數據之前必須要擦除，因為所有的flash只能從1變為0，擦除將flash全部置1，寫的時候相應位置0。

讀寫操作這部分，flash芯片手冊詳細的說明了操作步驟，需要注意的是：flash MX25L64的狀態寄存器。對flash操作之前，先讀flash_SR，確保WIP=0（flash空閑），對flash擦除、編程等操作確保WEL=1（flash能夠接受擦出編程等操作）。

在對flash進行寫操作時，要理解一點：對flash寫數據（也就是Page Program（PP），Command 02）是基于頁（256bytes）為單位的，如果數據寫到頁的末尾，會從當前頁的首地址繼續開始寫剩余的數據，這樣就有可能造成成數據的丟失，注意就可以了！主要是理解手冊中的這段話：The Page Program（PP） instruction is for programming the memory to be “0”。..。..If the eight least significant address bits（A7-A0） are not all 0，all transmitted data going beyond the end of the current page are grogrammed from the start address of the same page（from the address A7-A0 are all 0）.If more than 256 bytes are sent to the device，the data of the last 256-byte is programmed at the requtest page and previous data will be disregarded. If less than 256 bytes 。..。..。

代碼：

［cpp］ view plain copy/*********************************2011-01-29*****************************/

/*功能： 在指定地址處開始從flash讀取數據

參數： pData_from_flash，讀取到的數據存放指針

address_to_read， 待讀取的數據開始地址，地址格式有效位為：A23-A0

返回： 指向讀取到的數據指針pData_from_flash

*/

void SpiFlashReadData（ u8 *pData_from_flash， u32 address_to_read ， u16 size_to_read）

{

/*先檢查flash設備是否為忙，然后檢查SPI控制器是否處于忙狀態*/

while（ FLASH_SR_WIP==（SpiReadFlash_SR（） & FLASH_SR_WIP） ）;/*讀flash_SR*/

while（ SET==SPI_I2S_GetFlagStatus（SPI_SELECT， SPI_I2S_FLAG_BSY））;/*讀SPI_SR*/

SPI_FLASH_CS_RESET; /*失能設備*/

SpiFlashSendByte（SPI_COMMAND_READ）; /*發送讀命令*/

SpiFlashSendByte（ （u8）（（address_to_read & 0xFF0000） 》》 16） ）;/*發送A23~A16*/

SpiFlashSendByte（ （u8）（（address_to_read & 0xFF00） 》》 8） ）; /*發送A15~A8 */

SpiFlashSendByte（ （u8）（address_to_read & 0xFF） ）; /*發送A7~A0 */

while（ size_to_read》0 ）

{

*pData_from_flash=SpiFlashReceiveByte（）; /*讀取數據*/

pData_from_flash++;

size_to_read--;

}

SPI_FLASH_CS_SET;

}

［c-sharp］ view plain copy/*******************************2011-01-29******************************/

/*功能： 往指定地址處開始寫數據

*參數： pBuff_to_write： 指向待寫入的數據指針

* address_to_write： flash何處開始寫數據的地址

* size_to_write： 寫入的數據字節數

*返回： TRUE： 寫入成功

* FALSE： 寫入失敗

*注意： size_to_write，必須小于FLASH_PAGE_SIZE的大?。?56 bytes），如果數據寫到頁

* 的末尾，會從當前頁的首地址0x00繼續寫剩余的數據，這樣就造成數據的丟失，

* 所以調用此函數得確保這一情況不會發生

*/

void SpiFlashWritePageData（u8 *pBuff_to_write，u32 address_to_write， u16 size_to_write）

{

/*先檢查flash設備是否為忙，然后檢查SPI是否處于忙狀態*/

while（ FLASH_SR_WIP==（SpiReadFlash_SR（） & FLASH_SR_WIP） ）;/*flash_SR*/

while（ SET==SPI_I2S_GetFlagStatus（SPI_SELECT， SPI_I2S_FLAG_BSY））;/*SPI_SR*/

/*獲得對flash的寫權限*/

while（ FLASH_SR_WEL ！= （SpiReadFlash_SR（） &FLASH_SR_WEL） ）

{

SpiFlashWriteEnable（）; /*如果WEL為復位，則置位*/

}

SPI_FLASH_CS_RESET;

SpiFlashSendByte（SPI_COMMAND_PP）; /*發送寫PP命令*/

SpiFlashSendByte（ （u8）（（address_to_write & 0xFF0000） 》》 16） ）; /*發送A23~A16*/

SpiFlashSendByte（ （u8）（（address_to_write & 0xFF00） 》》 8） ）; /*發送A15~A8 */

SpiFlashSendByte（ （u8）（address_to_write & 0xFF） ）; /*發送A7~A0 */

while（ size_to_write》0 ）

{

SpiFlashSendByte（*pBuff_to_write）;

pBuff_to_write++;

size_to_write--;

}

SPI_FLASH_CS_SET;

/*2011-01-14*/

/*檢查設備已經寫完才退出*/

while （ FLASH_SR_WIP==（SpiReadFlash_SR（） & FLASH_SR_WIP） ）;/**/

}

4、 讀寫操作完成了，大概也就完成了，其它的參考flash手冊就OK啦，不在描述。

另外，還有一種方法，是用軟件模擬時序，這方法用在沒有SPI控制器的單片機上很實用。

［c-sharp］ view plain copyvoid SpiSendOneByte（u8 send_byte）

{

_nop_（）;

_nop_（）;

//SPI_SCLK_RESET;

/*第一個上升沿*/

for（ __IO u8 i=8; i》0; i-- ）

{

SPI_SCLK_RESET;

if（ 0X00 ！= （send_byte & 0x80） ）

{

SPI_MOSI_SET;

}

else

{

SPI_MOSI_RESET;

}

send_byte《《=1;

SPI_SCLK_SET;

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

}

}

［cpp］ view plain copy/*******************************************************************/

/*Serial Modes Supported（for Normal Serial mode）*/

/* CPOL CPHA

Serial mode 0： 0 0

Serial mode 3： 1 1

*/

/*功能： 從高到低接收一個字節，高位先接收*/

/*輸出： 接收到的數據*/

/*下降沿時，數據出現在SO，低電平的時候把數據讀到*/

u8 SpiGetOneByte（void）

{

__IO u8 get_byte=0;

for（ __IO u8 i=0; i《8; i++ ）

{

get_byte《《=1;

SPI_SCLK_RESET;

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

if（ 1==SPI_MISO ）

{

get_byte |= SPI_MISO;

}

SPI_SCLK_SET;

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

}

return（get_byte）;

}