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stm32 spi nss 大揭秘

stm32 spi nss 大揭秘

关于这个NSS我曾经为它头痛了很久,看手册,看程序,看视频,看帖子,我都没有彻底搞明白它。曾经几次想彻底解决它,但是都夭折了,只能把自己写好的笔记抛弃。还因此多虑导致气血不足,上火,由此导致牙痛,嘴唇干裂。简直痛苦不已。那时候,我真的觉得我可能永远搞不明白了。就这样算了吧。老师说,让我先做做技术,再去追求原理,后来我通过接手了一个用SPI控制ADXL345加速度传感器的任务并结合了一个SPI全双工的实例,才由此慢慢使谜团浮出水面,再通过学会调试技术,终于搞明白了。SPI真的很复杂,不过复杂而有趣。我以一个菜鸟的身份,写出我对STM32 SPI NSS的相关理解。希望大家指正。
    这个NSS到底是怎么作用呢?回答是片选。
    主设备和从设备在进行SPI通信的时候,从设备都有个CS片选信号,低电平有效,我们通常都要用这个NSS连到从设备的CS上。但是这里只是大体让大家大体明白怎么回事,东西很多,关于这个NSS,还有很多东西呢,下面让我娓娓道来。
    先看输入输出模式.
    对于每个SPI的NSS可以输入,也可以输出。所谓输入,就是NSS的电平信号给自己,所谓输出,就是将NSS的电平信号发送出去,给从机。配置为输出,还是不输出,我们可以通过SPI_CR2寄存器的SSOE位。当SSOE为1时,并且SPI处于主模式控制时,NSS就输出低电平,也就是拉低,因此当其他SPI设备的NSS引脚与它相连,必然接收到低电平,则片选成功,都成为从设备了。NSS的输出就介绍到这里
     下面介绍NSS的输入。
    我们都知道NSS输入又分为硬件输入和软件控制输入两种模式,那么就从这两种模式入手,来揭开它的面纱吧。
     先说软件模式吧。
     1对于SPI主机来说,需要设置SPI_CR1寄存器的SSM为1和SSI位为1,SSM为1是为了使能软件管理。,NSS有内部和外部引脚。这时候,外部引脚留作他用(可以用来作为GPIO驱动从设备的片选信号)。内部NSS引脚电平则通过SPI_CRL寄存器的SSI位来驱动。SSI位为1是为了使NSS内电平为高电平。这时候,不免产生疑问,为什么主设备的内部NSS电平要为1呢?
STM32手册上说,要保持MSTR和SPE位为1,也就是说要保持主机模式,只有NSS接到高电平信号时,这两位才能保持置1.也就是说对于STM32的SPI,要保持为主机状态,内部输入的NSS电平必须为高。当然这里在硬件模式下也是如此。
2对于SPI从机来说
主机自己的内部NSS高电平解决了,那么SPI从机的NSS片选低电平也得解决啊。
如果从机选择STM32的一个SPI,譬如主机选为SPI1,从机选为SPI2,则要按照以下操作
手册说,NSS引脚在完成字节传输之前必须连接到一个低电平信号。在软件模式下,则需要设置SPI_CR1寄存器的SSM位为1(软件管理使能)和SSI位为0.果然如此。SSI必须要为0,也就是SPI2的片选为低,则片选成功。
若从机为一个其他的SPI芯片,譬如我那个ADXL345加速度传感器。那么,我们可以有两种方法
一种方法,是把芯片的CS接到GND上,另一种方法是,用一个GPIO口去输出低电平来控制CS片选成功。这个GPIO可以是任何一个GPIO口,当然我们上面提到当SPI的主机配置为软件模式,外部NSS引脚留作他用了,它就是一个GPIO了,我们也可以用它。这时候,我们可以设置它推挽输出为低电平,然后用线跟从机的CS相连,那么就可以片选从芯片了。
再说说硬件模式。
对于主机,我们的NSS可以直接接到高电平,对于从机,NSS接低就可以。
当然我们上面提过当一个主机的SSOE为1时,主机工作在输出模式,而且NSS拉低了,我们要让从机片选,只要将CS接到主机的NSS上,CS自动拉低。
这便是,ST公司设计的STM32 SPI NSS的工作流程。下面用实例向大家介绍。
我们介绍一个STM32上SPI1和SPI2全双工通信的程序\。这里只介绍SPI配置方面的程序。
/* SPI1 Config -------------------------------------------------------------*/
  SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
  SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master,//这里设置SPI1为主模式,设置SSI为1
  SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;
  SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;
  SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;
  SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;//这里设置SSM为1,软件管理
  SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4;
  SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_LSB;
  SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
  SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);

  /* SPI2 Config -------------------------------------------------------------*/

  SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Slave;//这里设置SPI2为从模式SSI为0
  //因为SPI2和SPI1用的是同一个SPI_InitStructure,所以SSM位已经为1
  SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);
对于SPI2的配置,和SPI1用的是同一个结构体,只需要把模式和SSI一改就行,其他的譬如软件使能,还有时序什么的都不用改。这样SPI1和SPI2就配置好了。以后就可以传输数据了。
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