作业内容

完成SPI实验：实现数码晶体管显示相应数字

思路分析

电路图分析

通信协议

起始信号：NSS信号线由高变低，是SPI通讯的起始信号
结束信号：NSS信号线由低变高，是SPI通讯的停止信号
数据传输：SPI使用MOSI及MISO信号线来传输数据，使用SCK信号线进行数据同步。MOSI及MISO数据线在SCK的每个时钟周期传输一位数据，且数据输入输出是同时进行的。SPI每次数据传输可以8位或16位为单位，每次传输的单位数不受限制。

RCC章节分析

设置GPIOE清除寄存器使能：RCC_MP_AHB4ENCLRR[4] = 1

GPIO章节分析

设置PE11、PE12、PE14引脚为输出模式，PE13引脚为输入模式
设置PE11、PE12、PE14引脚为推挽输出
设置输出速度为超高速
设置禁止上下拉

代码实现

spi.h

#ifndef __SPI_H__
#define __SPI_H__#include "stm32mp1xx_gpio.h"
#include "stm32mp1xx_rcc.h"
// MOSI对应的引脚输出高低电平的信号
#define  MOSI_OUTPUT_H()    do{GPIOE->ODR |= (0x1 << 14);}while(0)
#define  MOSI_OUTPUT_L()    do{GPIOE->ODR &= (~(0x1 << 14));}while(0)// 对应595芯片的锁存引脚输出高低电平
#define  NSS_OUTPUT_H()     do{GPIOE->ODR |= (0x1 << 11);}while(0)
#define  NSS_OUTPUT_L()     do{GPIOE->ODR &= (~(0x1 << 11));}while(0)// 时钟信号对应的引脚输出高低电平
#define  SCK_OUTPUT_H()     do{GPIOE->ODR |= (0x1 << 12);}while(0)
#define  SCK_OUTPUT_L()     do{GPIOE->ODR &= (~(0x1 << 12));}while(0)/** 函数功能： SPI初始化函数，推挽输出，高速，禁止上拉和下拉* 函数参数：无* 函数返回值：无
*/
void SPI_init(void);
/** 函数功能：SPI发送数据的函数* 函数参数：dat : 要发送的数据* 函数返回值：无*
*/
void SPI_write(unsigned char dat);#endif  // __SPI_H__

spi.c

#include "spi.h"
/* SPI4_NSS     ---->   PE11* SPI4_SCK     ---->   PE12* SPI4_MOSI    ---->   PE14* SPI4_MISO    ---->   PE13* *//* 数码管的编码， 先发送低位，在发送高位* A B C D E F G DP* 1 1 1 1 1 1 0 0    0xFC   0* 0 1 1 0 0 0 0 0    0x60   1* 1 1 0 1 1 0 1 0    0xDA   2* 1 1 1 1 0 0 1 0    0xF2   3* 0 1 1 0 0 1 1 0    0x66   4* 1 0 1 1 0 1 1 0    0xB6   5 * 1 0 1 1 1 1 1 0    0xBE   6* 1 1 1 0 0 0 0 0    0xE0   7* 1 1 1 1 1 1 1 0    0xFE   8* 1 1 1 1 0 1 1 0    0xF6   9* */
void delay_us1(unsigned int us)
{int i,j;for(i = 0; i < us;i++)for (j = 0; j < 1;j++);
}void SPI_init(void)
{RCC->MP_AHB4ENSETR |= (0x1 << 4);// MOSI    PE14 GPIOE->MODER &= (~(0x3 << 28));GPIOE->MODER |= (0x1 << 28);GPIOE->OTYPER &= (~(0x1 << 14));GPIOE->OSPEEDR &= (~(0x3 << 28));
//  GPIOE->OSPEEDR |= (0x2 << 28);GPIOE->PUPDR &= (~(0x3 << 28));// MISO    PE13GPIOE->MODER &= (~(0x3 << 26));GPIOE->OSPEEDR &= (~(0x3 << 26));
//  GPIOE->OSPEEDR |= (0x2 << 26);GPIOE->PUPDR &= (~(0x3 << 26));// SCK     PE12    GPIOE->MODER &= (~(0x3 << 24));GPIOE->MODER |= (0x1 << 24);GPIOE->OTYPER &= (~(0x1 << 12));GPIOE->OSPEEDR &= (~(0x3 << 24));
//  GPIOE->OSPEEDR |= (0x2 << 24);GPIOE->PUPDR &= (~(0x3 << 24));// NSS     PE11GPIOE->MODER &= (~(0x3 << 22));GPIOE->MODER |= (0x1 << 22);GPIOE->OTYPER &= (~(0x1 << 11));GPIOE->OSPEEDR &= (~(0x3 << 22));
//  GPIOE->OSPEEDR |= (0x2 << 22);GPIOE->PUPDR &= (~(0x3 << 22));NSS_OUTPUT_L();    // 595芯片的锁存引脚拉低SCK_OUTPUT_L();    // SPI的时钟线拉低
}void SPI_write(unsigned char dat)
{unsigned char i;for(i = 0; i < 8; i++){if(dat & 0x01){MOSI_OUTPUT_H();  // MOSI线写高} else {MOSI_OUTPUT_L();  // MOSI线写低}dat >>= 1;// 时钟线从低电平到高电平的变化时，MOSI数据线上的数据// 被写到595芯片的移位寄存器中SCK_OUTPUT_L();   // SCK拉低delay_us1(10);SCK_OUTPUT_H();   // SCK拉高delay_us1(10);}//NSS_OUTPUT_L();//NSS_OUTPUT_H();}

main.c

#include "gpio.h"
#include "uart4.h"
#include "command.h"
#include "beep.h"
#include "key-TI.h"
#include "si7006.h"
#include "spi.h"
extern void printf(const char *fmt, ...);
void delay_ms(int ms)
{int i,j;for(i = 0; i < ms;i++)for (j = 0; j < 1800; j++);
}void led_init(void)
{RCC_MP_AHB4ENSETR |= (0x3 << 4);gpio_init_t gpio_init = {.mode = GPIO_OUTPUT,.type = GPIO_PP,.speed = LOW_SPEED,.pupd = NOPUPD,};hal_gpio_init(GPIOE, &gpio_init, GPIO_PIN_10);hal_gpio_init(GPIOF, &gpio_init, GPIO_PIN_10);hal_gpio_init(GPIOE, &gpio_init, GPIO_PIN_8);
}
void led_flash(void)
{hal_gpio_write(GPIOE, GPIO_PIN_10, GPIO_SET);delay_ms(500);hal_gpio_write(GPIOE, GPIO_PIN_10, GPIO_RESET);delay_ms(500);
}int num[10] = {0xFC,0x60,0xDA,0xF2,0x66,0xB6,0xBE,0xE0,0xFE,0xF6};
int main(void)
{unsigned char i;SPI_init();while(1){#if 1for(i = 0; i < 10; i++){SPI_write(0xF0);  // 发送数码管的位SPI_write(num[i]);  // 发送数码管的段NSS_OUTPUT_L();delay_ms(1);NSS_OUTPUT_H();   // 锁存的时钟从低到高的变化// 将移位寄存器中的数据锁存到锁存寄存器中delay_ms(1000);}
#else for(i = 0; i < 4; i++){SPI_write(0x80 >> i);SPI_write(num[i+1]);NSS_OUTPUT_L();delay_ms(1);NSS_OUTPUT_H();}
#endif}return 0;
}

实验结果

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10.6国庆作业（SPI实验）

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代码实现

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