SPI理论基础知识

• SPI（Serial Peripheral Interface）：
• 串行外设接口，是 Motorola 公司推出的一 种同步串行接口技术，是一种高速的，全双工，同步的 通信总线。
• SPI主要采用四线制:
• SS（Slave Select）：从设备使能信号，由主设备控 制。；
• SCK （Serial Clock）：时钟信号线，由主设备发出；
• MOSI （Master Output Slave Input）： 主设备输出 / 从设备输入引脚；
• MISO（Master Input Slave Output）： 主设备输入 / 从设备输出引脚。

SPI的优缺点

1、SPI优点
1）支持全双工通信
2） 通信简单
3）数据传输速率快
2、缺点
1）没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据
2）可靠性上有一定的缺陷。
3、特点
1）高速、同步、全双工、非差分、总线式
2）主从机通信模式

SPI的通讯模式

• 通信模式，具体如下：
• Mode0：CPOL=0，CPHA=0
• Mode1：CPOL=0，CPHA=1
• Mode2：CPOL=1，CPHA=0
• Mode3：CPOL=1，CPHA=1
• 时钟极性CPOL是用来配置SCLK的电平出于哪种状态时是空闲态或者有效态，时钟相位CPHA
• 是用来配置数据采样是在第几个边沿：
• CPOL=0，表示当SCLK=0时处于空闲态，所以有效状态就是SCLK处于高电平时
• CPOL=1，表示当SCLK=1时处于空闲态，所以有效状态就是SCLK处于低电平时
• CPHA=0，表示数据采样是在第1个边沿，数据发送在第2个边沿
• CPHA=1，表示数据采样是在第2个边沿，数据发送在第1个边沿

查找开发板上LCD

如图，6为开发板上的LCD，分辨率为240*240

LCD引脚

1）PC3为SPI2_MOSI主出/从入引脚；
2）PB13为SPI2_SCK时钟引脚；
3）PC6为LCD_WR_RS片选引脚；
4）PC7为LCD_RESET复位引脚；
5）PB15为LCD_POWER电源引脚；
6）PA9为UART1发送引脚；
7）P10为UART1接收引脚;
8）PC13为LED引脚。
可根据原理图查找LCD引脚，找到引脚后，在STM32CubeMX上配置引脚

配置引脚

配置系统时钟

采用内部时钟（默认）配置系统时钟最高80MHZ

配置LCD参数

生产LCD工程

1、自定义工程名称。
2、选择英文路径，否则会丢 失启动文件而无法编译通过， 需要手动添加启动文件： startup_stm32l431xx.s
3、选择MDK-ARM V5开发软件， 即KEIL5软件。

代码编写说明

1、初始化SPI硬件和通信协议参数。
2、SPI采用单向方式，也就是只用到三个引脚，即主出/从入，时钟，片选；
3、移植LCD驱动和接口函数；
4、使用LCD接口函数显示英文字符串（也可显示汉字）；
5、使用LCD接口函数显示不同字体大小的字符串；
6、使用LCD接口函数画圆。
调用函数：
1、HAL_SPI_Transmit(SPI_HandleTypeDef *hspi, uint8_t pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);
2、HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);//主函数中点亮LED
3、void HAL_Delay(uint32_t Delay)；延时函数

移植LCD驱动和接口函数

代码编写实现

LCD_Init();//初始化LCD，该函数中调用的硬件初始化已经屏蔽吊，本教程使用的是CubeMX生成的硬件初始化 
while (1) 
{ 
LCD_Clear(BLACK);//清屏为黑色 
LCD_ShowString(5, 10, 240, 32, 32, "BearPi LCDTest");//显示字符串，字体大小32*32 LCD_ShowString(10, 50, 240, 16, 16, "Welcome to IoT CluB!");//显示字符串，字体大小16*16 
LCD_ShowString(10, 50+24, 240, 24, 24, "to IoT CluB!");//显示字符串，字体大小24*24 LCD_ShowString(10, 50+24+32, 240, 32, 32, "IoT CluB!");//显示字符串，字体大小32*32 
HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin,GPIO_PIN_SET);//点亮LED灯 HAL_Delay(1000);//延时1秒 LCD_Clear(BLUE);//清屏为蓝色 
LCD_Draw_Circle(120, 120, 100);//画圆 半径r=100 
LCD_Draw_Circle(120, 120, 80);//画圆 半径r=80 
LCD_Draw_Circle(120, 120, 60);//画圆 半径r=60 
LCD_Draw_Circle(120, 120, 40);//画圆 半径r=40 
LCD_Draw_Circle(120, 120, 20);//画圆 半径r=20 
LCD_Draw_Circle(120, 120, 1);//画圆 半径r=1 HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin,GPIO_PIN_RESET);//熄灭LED灯 HAL_Delay(1000);//延时1秒 
}

效果展示

实验现象