TASK1: STM32F051通過SPI與常見FLASH（W25X16/64）通信

本人在實習期間的第一項學習任務就是在STM32F051的開發(fā)板STM32F0DISCOVERY上學習基本操作，并掌握SPI通信協(xié)議，實現(xiàn)與常見FLASH的通信以及讀寫其他外設的寄存器等。

在此前不久我曾利用STM32F103開發(fā)過一些小的課程設計，如波形發(fā)生器、電子鐘等等。而STM32F051是我第一次接觸，盡管都是STM32體系，但具有不同的內核，103為Cotex-M3而051為Cotex-M0。因此在寄存器、時鐘、引腳管理等細節(jié)處理上會有一些不同，而正是這些不同給我后續(xù)的學習與調試帶來了較大的問題。

具體學習過程不細說，在此我記錄總結我在學習過程遇到的幾個問題：

1. STM32的開發(fā)，無論是用直接讀寫寄存器的手段還是利用庫函數(shù)開發(fā)的方式，都必須仔細跟蹤閱讀中文手冊中相關的章節(jié)，如用庫函數(shù)開發(fā)，還得對照閱讀庫函數(shù)文件，學習了解其中各個函數(shù)的用途。這樣能夠快速的了解該套MCU與其他的MCU的差別，比如RCC_AHBPeriphClockCmd這類外圍時鐘使能命令函數(shù)是非常重要的，但在不同型號的STM32MCU中卻有著很不同的分配；

2. STM32F051中，SPI的發(fā)送和接收都有一個FIFO BUFFER，這是它與其他型號的較大區(qū)別。因為這個FIFO的存在，使得它可以緩存下一些數(shù)據(jù)，提高傳輸?shù)乃俾?#xff0c;但由此也帶來一些問題需要注意。該BUFFER是32位，即4字節(jié)大小，默認的配置下，每當buffer里的數(shù)據(jù)達到16位，spi控制器即會自動將buffer里的數(shù)據(jù)讀到內存中，或自動將其發(fā)出。但這是最適合于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為16位的情況，當我們要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀大小為小于等于8位時，為了數(shù)據(jù)不紊亂，需要修改buffer的閾值為8位，利用下述語句SPI_RxFIFOThresholdConfig(SPI2, SPI_RxFIFOThreshold_QF);

3. STM32F051中，盡管GPIO口的復用功能與其他型號的STM32幾乎一致，但在配置時也有值得注意的不同點。比如在051中，并不能像STM32F103等系列中一樣，直接用一條函數(shù)配置GPIO口為復用推挽，而必須分開配置。相關語句如下：左側為STM32F103，右側為051

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; ------>> GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;?

此外，STM32F051中，GPIO口的復用功能也許在配置時指定啟用，否則將不能正常使用其復用的功能，相關語句如下：該語句將PB13配置為復用類0（包含SPI）

GPIO_PinAFConfig(GPIOB, ?GPIO_PinSource13 , GPIO_AF_0);

4. 在配置完畢后，我花費了較久時間來調試解決一個BUG。當時我發(fā)現(xiàn)PB12，即SPI的NSS位選口無法正常拉低，這樣導致主從設備間不能正常通信。后來經(jīng)過檢查，我發(fā)現(xiàn)由于我PB13/14/15口與PB12口是分開配置的，先配置了PB12口，再調用相關函數(shù)配置了其余GPIO口，而在配置PB12口時，我對GPIOB的時鐘尚未使能，如此導致了PB12的配置無效化，從而產(chǎn)生了上述的問題。當我將GPIOB使能的語句提前后，bug如期消除；

5. 對于不同的外設，其支持的SPI MODE各不相同，如W25X16/64等FLASH普遍支持MODE0和MODE3，而有些設備卻只支持MODE0等。不僅如此，各外設所要求的數(shù)據(jù)格式也不同，這就需要我們在配置主機跟外設的通信時，除了閱讀主機開發(fā)手冊之外，還需自習查閱外設的手冊，尤其是SPI部分，只有將主機的SPI配置和外設的相匹配，兩者才能正常通信。上述的MODE是CPOL和CPHA的組合模式。

6. 一般通過SPI配置外設寄存器時，都是先發(fā)送命令，再發(fā)送地址，也可認為命令和地址組成了數(shù)個字節(jié)的長指令，接著外設會發(fā)送一些主機需求的數(shù)據(jù)回來。而主機為了外設能夠正常進入發(fā)送這個階段以及其自身能夠正常讀取這些數(shù)據(jù)，它必須先發(fā)送dummy數(shù)據(jù)，以驅動SCK和NSS信號的工作。這個dummy數(shù)據(jù)一般為0x00，或者0xFF，而不能任意取值，因為任意取值很可能會觸發(fā)一些命令或隱藏命令，導致意料之外的錯誤發(fā)生。

7. SPI通信在KEIL的單步調試中很容易出現(xiàn)問題，這是因為STM32F051的SPI寄存器部分位只能訪問一次，一旦由KEIL訪問了，則本身函數(shù)就會訪問出錯。其次在調試中接入示波器等設備也會產(chǎn)生較大的干擾，影響通信的正常進行。我在調試時正是因為示波器的干擾使得從機返回的數(shù)據(jù)永遠處于高電平狀態(tài)，原因至今不明，撤去示波器后，SPI可以全速通信。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的TASK1: STM32F051通过SPI与常见FLASH（W25X16/64）通信的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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