การสื่อสารแบบ SPI จะใช้สายสัญญาณสำหรับระบบบัสทั้งหมด 4 เส้น คือ
1. SCLK : Serial clock เป็นสายสัญญาณนาฬิกาสำหรับการสื่อสารแบบ SPI ซึ่ง master จะเป็นฝ่ายสร้างสัญญาณและส่งไปเป็นอินพุตของ slave
2. MOSI : master output, slave input เป็นสายสัญญาณสำหรับส่งข้อมูลที่ master ต้องการส่งให้กับ slave
3. MISO : master input, slave output เป็นสายสัญญาณสำหรับส่งข้อมูลที่ slave ต้องการส่งกับ master
4. /SS: slave select เป็นสายสัญญาณที่ master จะเป็นฝ่ายสร้างสัญญาณให้กับ slave ใช้สำหรับให้ master เลือกติดต่อกับ slave ตัวใดตัวหนึ่งซึ่งจะทำงานแบบ Active Low
สำหรับการทดลองใช้งาน SPI ของบอร์ด STM32F3Discovery จะเป็นการทดลองใช้งาน SPI1 โดยใช้งานแบบ Full Duplex Master และขนาดของข้อมูล 8 บิต เริ่มต้นส่งที่บิต MSB ก่อน และใช้งานใน SPI โหมด 1
โดยมีโค้ดในไฟล์ main.c ดังนี้
/**
******************************************************************************
* File Name : main.c
* Date : 28/05/2015 14:57:13
* Description : Main program body
******************************************************************************
*
* COPYRIGHT(c) 2015 STMicroelectronics
*
* Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
* are permitted provided that the following conditions are met:
* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
* this list of conditions and the following disclaimer.
* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
* this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
* and/or other materials provided with the distribution.
* 3. Neither the name of STMicroelectronics nor the names of its contributors
* may be used to endorse or promote products derived from this software
* without specific prior written permission.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
* AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
* IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
* DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
* FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
* DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
* SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER
* CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
* OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
* OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*
******************************************************************************
*/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f3xx_hal.h"
/* USER CODE BEGIN Includes */
/* USER CODE END Includes */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
SPI_HandleTypeDef hspi1;
/* USER CODE BEGIN PV */
/* USER CODE END PV */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_SPI1_Init(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
/* USER CODE END PFP */
/* USER CODE BEGIN 0 */
/* USER CODE END 0 */
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_SPI1_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
uint8_t data = 0b01101010;
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);
HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &data, 1, 0);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(100);
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOE, GPIO_PIN_15);
}
/* USER CODE END 3 */
}
/** System Clock Configuration
*/
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = 16;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL5;
HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0);
__SYSCFG_CLK_ENABLE();
}
/* SPI1 init function */
void MX_SPI1_Init(void)
{
hspi1.Instance = SPI1;
hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;
hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;
hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;
hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;
hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_8;
hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLED;
hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLED;
hspi1.Init.NSSPMode = SPI_NSS_PULSE_DISABLED;
HAL_SPI_Init(&hspi1);
}
/** Configure pins as
* Analog
* Input
* Output
* EVENT_OUT
* EXTI
PA11 ------> USB_DM
PA12 ------> USB_DP
PB6 ------> I2C1_SCL
PB7 ------> I2C1_SDA
*/
void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
/* GPIO Ports Clock Enable */
__GPIOE_CLK_ENABLE();
__GPIOC_CLK_ENABLE();
__GPIOF_CLK_ENABLE();
__GPIOA_CLK_ENABLE();
__GPIOB_CLK_ENABLE();
/*Configure GPIO pins : PE2 PE4 PE5 PE0
PE1 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_0
|GPIO_PIN_1;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_EVT_RISING;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);
/*Configure GPIO pins : PE3 PE8 PE9 PE10
PE11 PE12 PE13 PE14
PE15 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10
|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14
|GPIO_PIN_15;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);
/*Configure GPIO pin : PA0 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
/*Configure GPIO pins : PA11 PA12 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF14_USB;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
/*Configure GPIO pins : PB6 PB7 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_OD;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF4_I2C1;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
/*Configure GPIO Alternate Function as SPI1 pins : PA5 PA6 PA7*/
/*GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF5_SPI1;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);*/
/*Configure GPIO pins : PA4 as CS for SPI1*/
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_4;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);
}
/* USER CODE BEGIN 4 */
/* USER CODE END 4 */
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/**
* @brief Reports the name of the source file and the source line number
* where the assert_param error has occurred.
* @param file: pointer to the source file name
* @param line: assert_param error line source number
* @retval None
*/
void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line)
{
/* USER CODE BEGIN 6 */
/* User can add his own implementation to report the file name and line number,
ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
/* USER CODE END 6 */
}
#endif
/**
* @}
*/
/**
* @}
*/
/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/
จากโค้ดการตั้งค่าการทำงานของ SPI1 จะอยู่ในฟังก์ช้น MX_SPI1_Init() ซึ่งมีโค้ดการตั้งค่าดังนี้
...
/* SPI1 init function */
void MX_SPI1_Init(void)
{
hspi1.Instance = SPI1;
hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;
hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;
hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;
hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;
hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_4;
hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLED;
hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLED;
hspi1.Init.NSSPMode = SPI_NSS_PULSE_DISABLED;
HAL_SPI_Init(&hspi1);
}
...
เมื่อวัดสัญญาณออกที่ขา SCLK(Pin: PA5) และสัญญาณออกที่ขา /CS(Pin: PA4) ได้ดังภาพด้านล่าง
 |
| ช่องสัญญาณที่ 1 วัดขา SCLK(Pin: PA5), ช่องสัญญาณที่ 2 วัดขา /CS(Pin: PA4) |
 |
| ช่องสัญญาณที่ 1 วัดขา SCLK(Pin: PA5), ช่องสัญญาณที่ 2 วัดขา /CS(Pin: PA4) |
จากโค้ดภายในไฟล์ main() ด้านบน จะเป็นการทดลองส่งข้อมูลเป็นตัวเลขฐานสองจำนวน 8 บิต โดยมีข้อมูลดังต่อไปนี้ 0110 1010 ซึ่งได้ผลการทำงานดังภาพด้านล่าง
 |
| ช่องสัญญาณที่ 1 วัดที่ขา SCLK(Pin: PA5), ช่องสัญญาณที่ 2 วัดข้อมูลออกที่ขา MOSI(Pin: PA7) |
ทดลองส่งตัวอักษร "A" โดยเปลี่ยนโค้ดภายในลูป while ของฟังก์ชัน main() ดังต่อไปนี้
...
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);
HAL_SPI_Transmit(&hspi1, "A", 1, 0);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(100);
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOE, GPIO_PIN_15);
}
...
ภาพสัญญาณสำหรับการส่งตัวอักษร "A"
 |
| ช่องสัญญาณที่ 1 วัดที่ขา SCLK(Pin: PA5), ช่องสัญญาณที่ 2 วัดข้อมูลออกที่ขา MOSI(Pin: PA7) |
ซึ่งรหัส ASCII ของตัวอักษร "A" คือ 0x41
สำหรับการทดลอง SPI1 สามารถใช้งานได้ ซึ่งเราจะใช้ในการควบคุมการทำงานระหว่างบอร์ด STM32F3Discovery กับโมดูล Ethernet ENC28J60
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น