STM32F030xx硬件SPI調試記錄

筆者最近調試STM32F030F4這顆芯片的硬件SPI，本以爲將F103的程序直接移植過去就可以，但是卻出了很多問題，故在此記錄一下，避免後面再走彎路，順便也給廣大網友做一個前車之鑑。

注意：本文使用的是STM32F030標準庫（V1.0.0    23-March-2012版本），使用HAL庫沒有此問題，可以略過本文。

1.STM32F030的硬件SPI初始化比F103多了一個配置函數。

void SPI_RxFIFOThresholdConfig(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_RxFIFOThreshold)

該函數是配置硬件SPI接收FIFO的閾值，可以配置爲兩種模式SPI_RxFIFOThreshold_HF（16 bit）和SPI_RxFIFOThreshold_QF（8 bit），此處的配置必須和讀DR寄存器長度保持對齊。

2.SPI寫函數與F103系列不一樣

F030針對讀寫分別提供了兩個接口，分別讀寫8和16位數據。 

//STM32F030 SPI
void SPI_SendData8(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t Data)
void SPI_I2S_SendData16(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data)

uint8_t SPI_ReceiveData8(SPI_TypeDef* SPIx)
uint16_t SPI_I2S_ReceiveData16(SPI_TypeDef* SPIx)

但是F103卻只有一種,實際上就是直接操作寄存器SPI-DR，也就是說不管你要讀寫8位還是16位數據，都是用這兩個接口。

//STM32F103
void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data)
{
  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_SPI_ALL_PERIPH(SPIx));
  
  /* Write in the DR register the data to be sent */
  SPIx->DR = Data;
}

uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef* SPIx)
{
  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_SPI_ALL_PERIPH(SPIx));
  
  /* Return the data in the DR register */
  return SPIx->DR;
}

之所以F103可以用同一個接口是因爲手冊上有說明（如下圖所示），DR寄存器的長度在前面配置數據長度時已經確定了，如果前面配置了8位數據長度，那麼讀寫DR寄存器時，都會自動忽略高8位（讀則會強制爲0）。

但是在F030的手冊上（如下圖所示）卻沒看到類似規定。

所以在F030上我們就需要根據讀取的字節長度，選擇對應的函數，當你數據長度是8位時，如果還像F103那樣讀取DR寄存器必然會出現問題！！！

下面給出STM32F030xx一種硬件SPI參考配置過程：

void SPI1_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitTypeStruct;
  SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;
	
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);

  /*************************SPI引腳初始化*********************************/	
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_0);  //SCK
  GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_0);  //MISO
  GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource7,GPIO_AF_0);  //MOSI

  GPIO_InitTypeStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF ;
	GPIO_InitTypeStruct.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;
	GPIO_InitTypeStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
	GPIO_InitTypeStruct.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;
	GPIO_InitTypeStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_Level_3; 
  GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitTypeStruct);
	
	/*************************片選、復位腳初始化*****************************/
  GPIO_InitTypeStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_1; // CSN
  GPIO_InitTypeStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;    //
  GPIO_InitTypeStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;    //
	GPIO_InitTypeStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;	
	GPIO_InitTypeStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitTypeStruct);

	SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;  //設置SPI單向或者雙向的數據模式:SPI設置爲雙線雙向全雙工
	SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;		//設置SPI工作模式:設置爲主SPI
	SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;		//設置SPI的數據大小:SPI發送接收8位幀結構
	SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;		//串行同步時鐘的空閒狀態爲高電平
	SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;	//串行同步時鐘的第二個跳變沿（上升或下降）數據被採樣
	SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;		//NSS信號由硬件（NSS管腳）還是軟件（使用SSI位）管理:內部NSS信號有SSI位控制
	SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_16;		//定義波特率預分頻的值:波特率預分頻值爲256
	SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;	//指定數據傳輸從MSB位還是LSB位開始:數據傳輸從MSB位開始
	SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;	//CRC值計算的多項式
	SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);  //根據SPI_InitStruct中指定的參數初始化外設SPIx寄存器
  SPI_RxFIFOThresholdConfig(SPI1, SPI_RxFIFOThreshold_QF);//配置接收FIFO觸發閾值
	SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI外設
}   

//SPIx 讀寫一個字節
//TxData:要寫入的字節
//返回值:讀取到的字節
unsigned char SPI1_ReadWriteByte(unsigned char TxData)
{		
  unsigned char retry=0;
	while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET) //等待發送區空
	{
		retry++;
		if(retry>200)return 0;
	}
	SPI_SendData8(SPI1,TxData);
	retry=0;
	while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET) //等待接收完一個 byte
	{
		retry++;
		if(retry>200)return 0;
	}
	return (SPI_ReceiveData8(SPI1)); //返回通過 SPIx 最近接收的數據	
}