STM32 笔记：SPI 相关

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/**
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 * @brief SPI1 初始化函数（用于 ICM42688P IMU）
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 */
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void MX_SPI1_Init(void)
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{
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    /* 1. 使能 SPI1 与 DMA2 时钟 */
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    __HAL_RCC_SPI1_CLK_ENABLE();
8
    __HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();   // SPI1 DMA 使用 DMA2
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    hspi1.Instance = SPI1;         // 选择 SPI1 外设
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    /* 2. SPI 基本配置 */
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    hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;           // 主机模式
14
    hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES; // 全双工
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    hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;     // 8bit 数据 ，决定了PeriphDataAlignment
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    /* 3. SPI 时钟模式（ICM42688P: Mode3） */
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    hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_HIGH;  // CPOL = 1
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    hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_2EDGE;       // CPHA = 1
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    /* 4. 片选控制 */
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    hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;               // CS 由 GPIO 软件控制
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    /* 5. SPI 速度 */
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    // SPI1 挂在 APB2，总线时钟 / 8 ≈ 10MHz
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    hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_8;
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    /* 6. 数据格式 */
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    hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;      // MSB 先发送
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    /* 7. 关闭特殊模式 */
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    hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;
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    hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;
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    /* 8. 初始化 SPI */
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    if (HAL_SPI_Init(&hspi1) != HAL_OK)
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    {
38
        Error_Handler();
39
    }
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41
    /* 9. 使能 SPI 外设 */
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    //__HAL_SPI_ENABLE(&hspi1);
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    /* ================= SPI1 RX DMA ================= */
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    /* SPI1_RX -> DMA2_Stream0 Channel 3 */
47
    hdma_spi1_rx.Instance = DMA2_Stream0;
48
    hdma_spi1_rx.Init.Channel = DMA_CHANNEL_3;
49
    hdma_spi1_rx.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY; // SPI -> Memory
50
    hdma_spi1_rx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;     // SPI寄存器地址不递增，数据来自用一个SPI寄存器
51
    hdma_spi1_rx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;         // 内存地址递增
52
    hdma_spi1_rx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE; //数据宽度，byte 8位
53
    hdma_spi1_rx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;//
54
    hdma_spi1_rx.Init.Mode = DMA_NORMAL;                // 单次传输，传输一次就停止
55
    hdma_spi1_rx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_MEDIUM;
56
    hdma_spi1_rx.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;  //关FIFO
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58
    if (HAL_DMA_Init(&hdma_spi1_rx) != HAL_OK)
59
    {
60
        Error_Handler();
61
    }
62

63
    /* 连接 DMA 到 SPI1 RX */
64
    __HAL_LINKDMA(&hspi1, hdmarx, hdma_spi1_rx);
65

66
    /* DMA 中断 */
67
    HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream0_IRQn, 1, 0);
68
    HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream0_IRQn);
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    /* ================= SPI1 TX DMA ================= */
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    /* SPI1_TX -> DMA2_Stream3 Channel3
74
       SPI 主机接收数据时，需要 TX 发送 dummy 数据产生时钟 */
75
    hdma_spi1_tx.Instance = DMA2_Stream3;
76
    hdma_spi1_tx.Init.Channel = DMA_CHANNEL_3;
77
    hdma_spi1_tx.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH; // Memory -> SPI
78
    hdma_spi1_tx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
79
    hdma_spi1_tx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
80
    hdma_spi1_tx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;
81
    hdma_spi1_tx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;
82
    hdma_spi1_tx.Init.Mode = DMA_NORMAL;
83
    hdma_spi1_tx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_MEDIUM;
84
    hdma_spi1_tx.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;
85

86
    if (HAL_DMA_Init(&hdma_spi1_tx) != HAL_OK)
87
    {
88
        Error_Handler();
89
    }
90

91
    /* 连接 DMA 到 SPI1 TX */
92
    __HAL_LINKDMA(&hspi1, hdmatx, hdma_spi1_tx);
93

94
    /* DMA 中断 */
95
    HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream3_IRQn, 1, 1);
96
    HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream3_IRQn);
97
}

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/**
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 * @brief SPI1 底层硬件初始化（GPIO + 外设时钟）
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 */
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void HAL_SPI_MspInit(SPI_HandleTypeDef* hspi)
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{
6
    if (hspi->Instance == SPI1)
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    {
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        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
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        /* 1. 使能 GPIOA 时钟 */
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        __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
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        /* 2. 配置 SPI1 引脚 */
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        // PA5  -> SCK
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        // PA6  -> MISO
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        // PA7  -> MOSI
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        GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7;
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        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;            // 复用推挽
21
        GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;                // 无上下拉
22
        GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH; // 高速
23
        GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF5_SPI1;         // 复用 SPI1
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25
        HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
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    }
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}

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/*轮询读*/
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uint8_t icm_spi_read_reg(uint8_t reg)
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{
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    uint8_t tx[2];
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    uint8_t rx[2];
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    tx[0] = reg | 0x80;   // bit7 = 1 -> read
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    tx[1] = 0xFF;         // dummy
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    ICM42688P_CS_LOW();
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    HAL_StatusTypeDef status = HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, tx, rx, 2, HAL_MAX_DELAY);
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    ICM42688P_CS_HIGH();
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    if (status != HAL_OK) {
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        printf("[read_reg] HAL_SPI error, status=%d\r\n", status);
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        return 0xFF;
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    }
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    return rx[1];
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}
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/*轮询写*/
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void icm_spi_write_reg(uint8_t reg, uint8_t value)
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{
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    uint8_t tx[2];
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    tx[0] = reg & 0x7F;   // bit7 = 0 -> write
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    tx[1] = value;
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    ICM42688P_CS_LOW();
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    // 写操作用轮询模式即可（写不需要接收，开销很小）
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    // 且写操作通常在初始化时使用，不是高频操作
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    HAL_SPI_Transmit(&hspi1, tx, 2, HAL_MAX_DELAY);
31
    ICM42688P_CS_HIGH();
32
}