在STM32单片机中使用SPI通信的方法

chencui 2022-09-21 8290

通信网络

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描述

　　在本教程中，我们将使用 STM32F103C8 的 Blue Pill 板替换一个 Arduino 板，并将使用 SPI 总线与 Arduino 板进行通信。在这个STM32 SPI 示例中，我们将使用Arduino UNO作为 Slave，STM32F103C8 作为 Master，两个16X2 LCD 显示器分别连接在一起。两个电位器还与STM32（PA0）和Arduino（A0）相连，通过改变电位器来确定主机到从机和从机到主机的发送值（0到255）。

　　STM32F103C8中的SPI

　　比较 Arduino 和 STM32F103C8 Blue Pill 板中的 SPI 总线，STM32 有2 条 SPI 总线，而 Arduino Uno 有1 条 SPI 总线。Arduino Uno 有 ATMEGA328 微控制器，STM32F103C8 有 ARM Cortex-M3，比 Arudino Board 更快。

　　STM32 SPI 引脚 STM32F103C8

SPI总线

　　Arduino 中的 SPI 引脚

SPI总线

　　所需组件

　　STM32F103C8

　　阿杜诺

　　液晶 16x2 - 2

　　10k 电位器 – 4

　　面包板

　　连接电线

　　STM32 SPI教程的电路图和连接

SPI总线

　　下表显示了STM32 SPI与 Arduino 通信连接的引脚。

SPI总线

　　下表显示了两个 LCD （16x2）分别与 STM32F103C8 和 Arduino连接的引脚。

SPI总线

　　重要的：

　　不要忘记将 Arduino GND 和 STM32F103C8 GND 连接在一起。

　　STM32 SPI编程

　　编程类似于 Arduino 代码。在 STM32F103C8 编程中使用了相同的《SPI.h》库。它可以在不使用 FTDI 编程器的情况下使用 USB 端口进行编程，要了解有关使用 Arduino IDE 对 STM32 进行编程的更多信息，请点击链接。

Master STM32 SPI编程讲解

1.首先我们需要包含使用SPI通信功能的SPI库和使用LCD功能的LCD库。还为 16x2 LCD 定义 LCD 引脚。在此处了解有关LCD 与 STM32 接口的更多信息。

#include     
#include 
const int rs = PB0, en = PB1, d4 = PB10, d5 = PB11, d6 = PC13, d7 = PC14;  
LiquidCrystal lcd(rs,en,d4,d5,d6,d7);

2. 在 void setup()

以波特率 9600 开始串行通信。

序列号.开始（9600）；

接下来开始SPI通信

SPI.开始（）；

然后为 SPI 通信设置时钟分频器。我设置了分隔线 16。

SPI.setClockDivider(SPI_CLOCK_DIV16);

接下来将 SS 引脚设置为高电平，因为我们没有开始向从 arduino 进行任何传输。

数字写入（SS，HIGH）；

3. 在void loop()

在向从机发送任何值之前，我们需要降低从机选择值以开始从主机传输到从机。

数字写入（SS，低）；

接下来从连接到引脚 PA0 的主控 STM32F10C8 POT 读取模拟值。

int pot = 模拟读取（PA0）；

然后将该值转换为一个字节（0 到 255）。

字节 MasterSend = map(pot,0,4096,0,255);

这是重要的一步，在下面的语句中，我们将存储在Mastersend变量中的转换后的 POT 值发送到从 Arduino，并从从 Arduino 接收值并将其存储在mastereceive变量中。

Mastereceive = SPI.transfer(Mastersend);

接下来以 500 微秒的延迟显示从从 arduino 接收到的值，然后连续接收并显示这些值。

Serial.println("从 Arduino 到主 STM32");                               
Serial.println(MasterReceive lcd.setCursor(0,0);                                                          
lcd.print("Master: STM32"); 
lcd.setCursor(0,1);                                                    
lcd.print("SalveVal:");                                                          
lcd.print(MasterReceive delay （500）；
数字写入（SS，高）；

注意：我们使用 serial.println() 在 Arduino IDE 的 Serial Motor 中查看结果。

从机 Arduino SPI 编程说明

1.和master一样，首先我们需要包含使用I2C通信功能的SPI库和使用LCD功能的LCD库。还为 16x2 LCD 定义 LCD 引脚。

#include   
#include 
LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7); // 定义 LCD 模块引脚 (RS,EN,D4,D5,D6,D7)

2. 在 void setup()

我们以波特率 9600 开始串行通信。

序列号.开始（9600）；

下面的语句将 MISO 设置为 OUTPUT（必须将数据发送到 Master IN）。因此数据通过 Slave Arduino 的 MISO 发送。

pinMode（味噌，输出）；

现在通过使用 SPI 控制寄存器在从模式下打开 SPI

SPCR |= _BV(SPE);

然后为 SPI 通信打开中断。如果从主机接收到数据，则调用中断服务程序并从 SPDR（SPI 数据寄存器）中获取接收到的值

SPI.attachInterrupt();

master 的值取自 SPDR 并存储在Slavereceived变量中。这发生在以下中断例程函数中。

中断服务程序（SPI_STC_vect）
{
  从机接收 = SPDR；                  
  收到=真；                       
}

3.next in void loop()

从连接到引脚 A0 的 Slave Arduino POT 读取模拟值。

int pot = 模拟读取（A0）；

将该值以一个字节为单位转换为 0 到 255。

Slavesend = map(pot,0,1023,0,255);

下一个重要步骤是将转换后的值发送到主控 STM32F10C8，因此将值放入 SPDR 寄存器。SPDR 寄存器用于发送和接收值。

SPDR = 从发送；

然后以 500 微秒的延迟在 LCD 上显示从主控 STM32F103C8 接收到的值（SlaveReceive），然后连续接收并显示这些值。

lcd.setCursor(0,0);                     
lcd.print("奴隶：阿杜诺"); 
lcd.setCursor(0,1);                                                    
lcd.print("MasterVal:");   
Serial.println("主 STM32 到从 Arduino");  
Serial.println(SlaveReceived);                  
lcd.print(SlaveReceived);                       
延迟（500）；

　　通过旋转一侧的电位器，您可以在另一侧的 LCD 上看到不同的值：

SPI总线

这就是 STM32 中 SPI 通信的方式。现在您可以将任何 SPI 传感器与 STM32 板连接。

//STM32F103C8的SPI Master代码

//STM32和Arduino之间的SPI通信

#include // 包含使用 SPI 通信的库

#define SS PA4

#include // 包括LCD显示库

const int rs = PB0, en = PB1, d4 = PB10, d5 = PB11, d6 = PC13, d7 = PC14; // 声明 lcd 的管脚名称和管脚编号

LiquidCrystal lcd(rs,en,d4,d5,d6,d7); // 设置 lcd 及其参数

无效设置（无效）

{

lcd.begin(16,2); // 设置 lcd 为 16x2 模式

lcd.setCursor(0,0); // 在第一行第一列设置光标

lcd.print("CIRCUIT DIGEST"); // 将 CIRCUIT DIGEST 放入 LCD

延迟（3000）；// 延迟 3 秒

lcd.clear(); // 清除液晶显示器

Serial.begin(9600); // 以波特率 9600 开始串行通信

pinMode（SS，输出）；// 将 SS 作为输出

SPI.begin(); // 开始 SPI 通信

SPI.setClockDivider(SPI_CLOCK_DIV16); // 将 SPI 通信的时钟设置为 16 (72/16=4.5Mhz)

digitalWrite(SS,HIGH); // 将 SlaveSelect 设置为 HIGH（所以 master 不与 slave 连接）

}

无效循环（无效）

{

字节MasterSend，MasterReceive；

int pot = 模拟读取（PA0）；// 模拟读取引脚 PA0 的输入电位器值

MasterSend = map(pot,0,4096,0,255); // 用于将 0 到 255 的罐值从 0 转换为 4096

digitalWrite(SS, LOW); // 开始与连接到主控的从属通信

MasterReceive=SPI.transfer(MasterSend); // 将 mastersend 值发送到 slave 也从 slave 接收值

Serial.println("Slave Arduino to Master STM32"); // 用于串行监视器

Serial.println(MasterReceive); // 将接收到的值放入串行监视器

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("主控：STM32");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("SalveVal:");

lcd.print(MasterReceive); // 将接收到的值从 slave arduino

delay(500);

数字写入（SS，高）；// 再次将 SS 线设为高电平，使其不与从属

lcd.clear() 通信；

}

从 Arduino SPI

//Arduino的SPI从代码

//STM32F103C8和Arduino之间的SPI通信

//电路文摘

#include // 包括使用 SPI 通信的库

#include // 包括 LCD 显示库

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7); // 定义 LCD 模块引脚 (RS,EN,D4,D5,D6,D7)

接收到的易失布尔值；

易失字节SlaveReceived，Slavesend；

无效设置（）

{

lcd.begin(16,2); // 初始化 LCD 显示

lcd.setCursor(0,0); // 在 Display 的第一行设置光标

lcd.print("CIRCUIT DIGEST"); // 在 LCD

delay(3000) 中打印 CIRCUIT DIGEST；// 延迟 3 秒

lcd.clear(); // 清除 LCD 显示

Serial.begin(9600); // 以波特率 9600 开始串行通信

pinMode(MISO,OUTPUT); // 将 MISO 设置为 OUTPUT（必须向 Master IN 发送数据（STM32F103C8）

SPCR |= _BV(SPE); // 在从机模式下打开 SPI

received = false;

SPI.attachInterrupt(); // 为 SPI 通信设置 Interuupt ON

}

ISR (SPI_STC_vect) // Inerrrput 例程函数

{

SlaveReceived = SPDR; // 从主控STM32F103C8接收的值存储在变量slavereceived

received = true; // 设置接收为 True

}

无效循环（）

{

int pot =模拟读取（A0）；// 模拟从模拟引脚 A0 读取输入电位器值

Slavesend = map(pot,0,1023,0,255); // 将值 pot (0-1023) 转换为 (0-255) 以发送到主控 stm32

SPDR = Slavesend; // 通过 SPDR 将 salvesend 值发送给主控 STM32F103C8

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("奴隶：阿杜诺");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("MasterVal:");

Serial.println("主 STM32 到从 Arduino");

Serial.println(SlaveReceived);

lcd.print(SlaveReceived); // 将从主控 STM32F103C8 接收到的值置于 LCD 显示

延迟（500）处；

lcd.clear();

}

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