在STM8S板上执行SPI通信的教程

　　在本教程中，我们将了解 使用 8x8 Led 矩阵显示模块 作为 SPI 设备在 STM8S103F3P6 板上实现串行并行接口 （SPI） 通信。我们将使用 4 个 GPIO 引脚来执行 SPI 通信，如下图所示。那么，让我们看看在 STM8S 板上执行 SPI 通信需要哪些组件。您可以查看我们 关于 STM8S 微控制器的教程，其中我们讨论了如何设置 Cosmic C 编译器，并且我们已经使用 STM8S103F3P6 开发板介绍了 PWM、ADC、UART 和 I2C。

　　所需组件

　　我们将需要以下组件在 STM8S 上使用 MLX90614 I2C 传感器执行 I2C 通信。

　　STM8S103F3P6开发板

　　ST-Link V2 编程器

　　8x8 MAX7219 LED 矩阵显示模块。

　　连接线

　　使用 SPI 将点阵显示模块与 STM8S 连接的电路图

　　下图为 MAX719 点阵显示模块与 STM8S103F3P6 开发板的连接图。我已将模块的 DIN 引脚与 STM8S103F3P6 板的 SDA （PB5） 和 SCL（PB4） 引脚连接起来。我还为传感器和 LCD 提供了 5V 电源。请注意，我们需要使用 USB 连接器为 STM8S103F3P6 板供电，以便板为传感器和 LCD 提供适当的 5V 电源。

　　STM8S103F3P6 上的 SPI

　　在开始使用 STM8S 上的 SPI 通信之前，您需要确保您对 SPI 通信的工作原理有基本的了解。到目前为止，我们已经介绍了与不同类型微控制器的SPI 通信。所以，我不打算讨论 SPI 通信的理论部分。您需要从我们的 STM8S 教程系列的 GITHUB 存储库中下载完整的代码文件。转到可以在下载的存储库中找到的“T8_SPI_Communication_on_STM8S_using_Cosmic_C_Compiler”文件夹。此文件夹包含两个子文件夹，即。 “inc”和“src”。 我们将使用 Cosmic C 编译器和 SPL 库。我希望您已经阅读了我们关于 STM8S 的第一个教程，我们在其中讨论了如何设置项目工作区。完成项目工作区的设置后，在下图中我用红色圆圈标记的“包含文件”文件夹下应该有以下头文件。在STM8S的第一个教程中，我们已经讨论了如何添加包含文件（可以在“ inc ”文件夹中找到）和源文件（可以在“ src ”文件夹中找到）。

　　现在，让我们看看库里面有什么。我创建了两个重要的库来简化 STM8S 上的 SPI 通信。即“ stm8s103_spi.h ”和“ stm8s_max72xx.h ”。您可能想知道图片中的其他头文件。可以参考《STM8S 标准外设库》手册。现在，让我们进入编码部分。

　　在stm8s103_spi.h头文件里面：

在 stm8s103_spi.h 文件的开头，我们包含了“ STM8S.h ”头文件。“ STM8S.h ”文件包含“ stm8s_spi.h ”头文件的定义和STM8S开发板的板配置。SPI 通信的预定义函数可以在“ stm8s_spi.h ”文件中找到。我们不讨论stm8s_spi.h头文件中的每个函数，而是讨论“stm8s103_spi.h”头文件中使用的重要函数。在“stm8s103_spi.h”中，头文件包含三个用于SPI通信的函数。让我们一一讨论每个功能。

void delay_ms(int ms) //函数定义 { 整数 i =0 ; 诠释 j = 0; 对于 (i=0; i<=ms; i++) { for (j=0; j<120; j++) // Nop = Fosc/4 _asm("nop"); //不执行任何操作 } }

上面提到的函数“delay_ms()”用于在任务中提供以毫秒为单位的延迟。您可以在delay_ms()函数中找到两个嵌套的 for 循环，其中包含另一个函数“_asm(“nop”)”。_asm(“nop”)可用于指示微控制器不执行任何操作。此delay_ms()函数可以将一个参数作为整数，以毫秒为单位表示延迟。

无效SPI_setup(无效) { SPI_DeInit(); SPI_Init(SPI_FIRSTBIT_MSB, SPI_BAUDRATEPRESCALER_2, SPI_MODE_MASTER, SPI_CLOCKPOLARITY_HIGH, SPI_CLOCKPHASE_1EDGE， SPI_DATADIRECTION_1LINE_TX， SPI_NSS_SOFT, 0x00); SPI_Cmd（启用）； }

　　上面提到的下一个函数“ SPI_setup（void）”是一个不可返回的函数，可以用来启动SPI通信。该函数对STM8S上的SPI通信有重要作用。在讨论这个函数之前，让我告诉你这个函数可以在stm8s_spi.h头文件中找到。您可以简单地右键单击每个功能，然后您需要单击“转到定义”选项，该选项可以在您按右键单击该功能后在弹出窗口中找到。你可以参考下图。

　　SPI_DeInit ()函数可用于停止板上任何先前启动的 SPI 通信。SPI_Init ()函数用于启动 Board 和 Slave 之间的 SPI 通信。这个初始化函数有一些参数需要处理。您可以按照与上述相同的方法转到每个参数的定义。我们应该感谢“ stm8s_spi.h ”头文件的创建者，因为他们在注释中提到了文件中的每个细节。我想通过阅读这些注释，您将很容易理解这些函数中使用的每个参数。我们可以使用SPI_Cmd()函数启用或禁用 SPI 外设。

void SPI_write(unsigned char slave_address, unsigned char value) { 而（SPI_GetFlagStatus（SPI_FLAG_BSY））； GPIO_WriteLow（CS_port，CS_pin）； SPI_SendData(slave_address); 而（！SPI_GetFlagStatus（SPI_FLAG_TXE））； SPI_SendData(值); 而（！SPI_GetFlagStatus（SPI_FLAG_TXE））； GPIO_WriteHigh（CS_port，CS_pin）； }

SPi_write ()函数可用于将数据写入目标寄存器。首先，我们需要检查 SPI 状态寄存器是否空闲。我们可以在while循环下使用SPI_GetFlagStatus(SPI_FLAG_BSY)函数来检查SPI通信的状态。“ GPIO_WriteLow(ChipSelect_port, ChipSelect_pin)”函数用于向使用头文件开头的“ ChipSelect_port”和“ChipSelect_pin”定义的片选引脚发送“0”信号。然后“SPI_SendData(slave_address)”用于发送“slave_address”所在的从地址参数包含从设备的目标寄存器的地址。然后我们需要等到发送缓冲区清空。然后我们将使用“SPI_SendData(value)”发送值。然后我们需要再次检查发送缓冲区的状态，我们需要等到它为空。现在，我们可以使用“GPIO_WriteHigh(ChipSelect_port, ChipSelect_pin)”将芯片选择引脚设置为高电平。

在 STM8S 上执行 SPI 时可能会遇到一些错误。我已经提到了我在执行此操作时遇到的错误。IE

“while(!SPI_GetFlagStatus(SPI_FLAG_TXE))”循环永远不会中断。这意味着发送缓冲区不为空。您可以使用“ SPI_SendData() ”函数检查您发送的地址位。或者您可以检查您的接线设置，如果所有电线都正确连接。

在stm8s_max72xx.h头文件里面：

“ stm8s_max7xx.h”头文件有一些功能，可在使用 SPI 通信将 8x8 MAX72xx Led 矩阵显示板与 STM8S 连接时使用。在这个文件的开头，我已经为设备寄存器单独定义了一些宏。这些地址可以从MAX72xx IC的数据表中找到。

#define decode_mode_reg 0x09 #define intensity_reg 0x0A #define scan_limit_reg 0x0B #define shutdown_reg 0x0C #define display_test_reg 0x0F #define shutdown_cmd 0x00 #define run_cmd 0x01 #define no_test_cmd 0x00 #define test_cmd 0x01

那么“alphabets[26]”就是存储 26 个字母的 char 数组。“ alpha_char[26][8]”是一个二维 (2D) 数组，其中包含 8x8 Led 矩阵的每个字母表的八个 8 位地址。例如，让我们查看“ alpha_char”的第 0个索引，我们有 8 个 8 位十六进制数据。此十六进制数据表示 8x8 矩阵格式中的字母“A”。

const char 字母[26]= "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"; const uint8_t alpha_char[26][8] = {{0x0, 0xfc, 0xfe, 0x27, 0x27, 0xfe, 0xfc, 0x0}, {0x0, 0xfe, 0xfe, 0x92, 0x92, 0xfe, 0x6c, 0x0}, {0x0, 0x7e, 0xff, 0xc3, 0xc3, 0xe7, 0x66, 0x0}, {0x0, 0xff, 0xff, 0xc3, 0xc3, 0xff, 0x7e, 0x0}, {0x0, 0xfe, 0xfe, 0x92, 0xba, 0x82, 0xc6, 0x0}, {0x82, 0xfe, 0xfe, 0x92, 0x3a, 0x2, 0x6, 0x0}, {0x0, 0x7e, 0xff, 0xc3, 0xd3, 0xf7, 0x76, 0x0}, {0x0, 0xfe, 0xfe, 0x30, 0x30, 0xfe, 0xfe, 0x0}, {0x0, 0xc6, 0xc6, 0xfe, 0xfe, 0xc6, 0xc6, 0x0}, {0x0, 0x30, 0x70, 0x63, 0x63, 0x7f, 0x3f, 0x3}, {0x0, 0xff, 0xff, 0x18, 0x3c, 0x6e, 0xc7, 0x0}, {0x0, 0x81, 0xff, 0xff, 0x81, 0x80, 0xe0, 0x0}, {0x0, 0xfe, 0xfe, 0x1c, 0x38, 0x1c, 0xfe, 0xfe}, {0x4e, 0xc6, 0xe6, 0xf6, 0xde, 0xce, 0xc6, 0xc6}, {0x4f, 0x38, 0x6c, 0xc6, 0xc6, 0xc6, 0x6c, 0x38}, {0x50, 0xfc, 0x66, 0x66, 0x7c, 0x60, 0x60, 0xf0}, {0x51, 0x78, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xdc, 0x78, 0x1c}, {0x0, 0xff, 0xff, 0x33, 0x33, 0xff, 0xee, 0xc0}, {0x0, 0xce, 0xdf, 0xdb, 0xdb, 0xfb, 0x73, 0x0}, {0x0, 0x7, 0x83, 0xff, 0xff, 0x83, 0x7, 0x0}, {0x0, 0x7f, 0xff, 0xc0, 0xc0, 0xff, 0x7f, 0x0}, {0x56, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0x78, 0x30}, {0x57, 0xc6, 0xc6, 0xc6, 0xd6, 0xfe, 0xee, 0xc6}, {0x58, 0xc6, 0xc6, 0x6c, 0x38, 0x38, 0x6c, 0xc6}, {0x59, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0x78, 0x30, 0x30, 0x78}, {0x7f, 0x7f, 0x61, 0x31, 0x98, 0x8c, 0xfe, 0xfe} };

然后我们有一个“ string_len()”函数来获取字符串的长度。我创建了一个MAX7219_init()函数来将 MAX7219 LED 矩阵初始化为从设备。在这个函数中，你可以看到我已经在“ GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST ”模式下初始化了“ChipSelect_port”和“ChipSelect_pin”。我们需要按照数据表使用该寄存器命令来初始化 MAX7219。我调用了“SPI_write()”函数将数据写入我在头文件顶部定义的电阻器中。

无效 MAX7219_init(无效) { GPIO_Init(ChipSelect_port, ChipSelect_pin, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST); SPI_write(shutdown_reg, run_cmd); SPI_write(decode_mode_reg, 0x00); SPI_write(scan_limit_reg, 0x07); SPI_write(intensity_reg, 0x04); SPI_write(display_test_reg, test_cmd); 延迟毫秒（10）； SPI_write(display_test_reg, no_test_cmd); }

下面提到的“display_clear(void)”函数用于清除 LED 矩阵。我在“zeros_clr[8]”数组中使用了 8 个 8 位 0 。然后我在 for 循环中使用该数组的每一位将 8x8 LED 矩阵显示器的每个 LED 设置为'0'或'LOW'。

无效显示清除（无效）{ 无符号字符 zeros_clr[8] = {0x00、0x00、0x00、0x00、0x00、0x00、0x00、0x00}； 无符号字符 j = 0x00; for(j = 0; j < sizeof(zeros_clr); j++) { SPI_write((1 + j), zeros_clr [j]); 延迟毫秒（100）； } }

“ display_char(int alphabet_sequence)”可用于在 LED 矩阵显示板上显示字符。我们需要提供“alpha_char[][]”数组的字母索引。在函数内部，我们有“SPI_write()”。这次我们提供了 Led 矩阵的行和列的寄存器值，以将数据写入特定的 LED。

void display_char (int alphabet_sequence) { 无符号整数 i; for(i=0; i<8; i++){ SPI_write((i+1), alpha_char[alphabet_sequence][i]); 延迟毫秒（100）； } }

“ display_string()”可用于显示字符串。这是一个简单的程序，我使用字符比较来将输入字符串的每个字符与“字母”的每个字符进行比较。我为输入字符串中的每个字符记录了“pos”变量中“ alphabets ”的索引，并将该索引传递给“display_char()”。

void display_string (const char string[]){ 无符号字符 j,pos; int input_string_length = string_len(string); int alphabets_length = string_len（字母）； for(j=0;j
       
        

        
在 main.c 文件中：
        
现在，我们有了要讨论的main.c文件。在main.c文件中，我们有三个函数。即main()、clock_setup()和GPIO_setup()。在clock_setup()函数中，我使用了CLK_DeInit()函数来停止微控制器内部任何先前启动的时钟。您可以轻松获得此处使用的每个函数和参数的详细说明。您需要使用我之前讨论过的“转到定义”方法。在GPIO_setup() 中，我使用GPIO_DeInit()函数去初始化端口 C。然后我初始化了端口 C 的 Pin 5 和 Pin 6 。 通过使用GPIO_Init()函数。
        

        
无效时钟设置（无效） { CLK_DeInit(); CLK_HSICmd（启用）； 而(CLK_GetFlagStatus(CLK_FLAG_HSIRDY) == FALSE); CLK_ClockSwitchCmd（启用）； CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1); CLK_SYSCLKConfig(CLK_PRESCALER_CPUDIV1); CLK_ClockSwitchConfig(CLK_SWITCHMODE_AUTO, CLK_SOURCE_HSI, 禁用，CLK_CURRENTCLOCKSTATE_ENABLE）； CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_SPI, ENABLE); } 无效 GPIO_setup(无效) { GPIO_DeInit(GPIOC); GPIO_Init(GPIOC, ((GPIO_Pin_TypeDef)GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6), GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST）； }
        

        
在main () 函数中，我已经调用了我们目前讨论的四个函数。这些函数可以以相同的顺序用于在 STM8S 上建立 SPI 通信。然后我们有“display_clear()”函数在启动时清除显示。然后我用参数“0”调用“ display_char() ”来显示字母“A”。在“while()”循环中，我使用“display_string()”和“display_clear()”函数来显示字符串。就我而言，我使用“ CIRCUITDIGEST ”作为字符串显示在 Led 矩阵显示器上。它将每隔 2 秒显示一次该字符串。
        
　　至此，我们终于在STM8S103F3P6开发板上完成了SPI通信。
        
　　　　#include “STM8S.h”
        
　　#include “stm8s103_SPI.h”
        
　　#include “stm8s_max72xx.h”
        
　　void clock_setup（void）;
        
　　无效 GPIO_setup（无效）；
        
　　void main（）
        
　　{
        
　　const char input_string2［］ = “CIRCUITDIGEST”;
        
　　时钟设置（）；
        
　　GPIO_setup（）;
        
　　SPI_setup（）;
        
　　MAX7219_init（）;
        
　　显示清除（）；//清除显示
        
　　delay_ms（1000）;
        
　　显示字符（0）；// 显示字母“A”
        
　　delay_ms（4000）;
        
　　while（TRUE）
        
　　{
        
　　display_clear（）; //清除显示
        
　　display_string（input_string2）;
        
　　};
        
　　}
        
　　void clock_setup（void）
        
　　{
        
　　CLK_DeInit（）;
        
　　CLK_HSICmd（启用）；
        
　　而（CLK_GetFlagStatus（CLK_FLAG_HSIRDY） == FALSE）;
        
　　CLK_ClockSwitchCmd（启用）；
        
　　CLK_HSIPrescalerConfig（CLK_PRESCALER_HSIDIV1）;
        
　　CLK_SYSCLKConfig（CLK_PRESCALER_CPUDIV1）;
        
　　CLK_ClockSwitchConfig（CLK_SWITCHMODE_AUTO，CLK_SOURCE_HSI，
        
　　禁用，CLK_CURRENTCLOCKSTATE_ENABLE）；
        
　　CLK_PeripheralClockConfig（CLK_PERIPHERAL_SPI， ENABLE）;
        
　　}
        
　　无效 GPIO_setup（void）
        
　　{
        
　　GPIO_DeInit（GPIOC）;
        
　　GPIO_Init（GPIOC， （（GPIO_Pin_TypeDef）GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6），
        
　　GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST）；
        
　　}