STM32 SPI發送波形

文章目錄

• STM32 SPI發送波形
• 前言
• 一、SPI的四種波形
• 二、連續和不連續傳輸
• • 1.連續傳輸
  • 2.不連續傳輸
• 三、實測波形
• 總結

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前言

本文主要內容為STM32 的SPI發送波形，不涉及相關軟件配置，相關內容網絡上一搜就有很多參考。

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一、SPI的四種波形

根據SPI協議，STM32發送的波形有四種可能，如圖所示，主要分為兩種時鍾相位（CPHA）和時鍾極性（CPOL）。

關於時鍾極性，也有很多人把它理解為第一個邊沿，第二個邊沿：也有人覺得CPHA=0時，時鍾是從第一個邊沿啟動，這樣理解不是很准確。其實還有第二種理解方式，那就是它們都是 第$\frac{2}{T}$ 的邊沿信號,如下圖所示：

我個人感覺這樣比第幾個邊沿好理解一些。

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二、連續和不連續傳輸

1.連續傳輸

首先，連續傳輸或者不連續傳輸都是針對主設備(Master)而言。連續傳輸就是指發送完數據后，時鍾沒有空閑，立即進行下一次傳輸。如圖所示。

2.不連續傳輸

不連續傳輸和連續傳輸相反，在完成一次傳輸之后，時鍾會有一段空閑。如圖所示。

關於什么情況下是連續傳輸，什么情況下是間斷傳輸，官方手冊有這么一段說明。


大概意思就是，你的軟件運行足夠快，能夠檢測到TXE標志，並且立即將數據寫入SPI_DR寄存器，那么就可以實現連續傳輸，否則，就只有間斷傳輸。
然而實際情況就是，無論你是使用輪詢方式，或者中斷方式，甚至使用寄存器編寫程序，也不可能使用軟件做到連續傳輸，除非你將SPI的頻率降得很低。
而想要實現連續傳輸，只要一種方式，那就是使用硬件完成以上操作，也就是使用DMA進行發送數據。

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三、實測波形

以下波形是使用HAL庫，采用輪詢方式發送三個字節（0xaa,0x55,0x34）的波形圖。通道1為時鍾信號，通道2為MOSI信號。可以看到，每發送一個字節的數據，時鍾就會空閑一段時間。

以下波形是使用HAL庫，采用DMA方式發送三個字節的波形圖，可以看到，24個時鍾完全連在一起。


本次實驗的SPI配置模式為 CPHA = 0, CPOL = 0，可以看到，剛開始的半個周期，時鍾出現了一些毛刺，同時MOSI引腳的數據變為高，這也說明了在CPHA=0時，時間會提前半個周期開始，而不是從第一個邊沿信號開始。

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總結

以上就是今天要講的內容，本文僅僅簡單介紹了STM32的SPI發送波形，僅供參考。