1.參考教程

[STM32 HAL庫][SPI]外部flash實驗
[STM32 HAL庫][SPI]外部flash數據存取

2. 4種時間模式

3. 3個編程接口

3.1 HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Transmit(...) ：

用于通過 SPI 總線發送數據，返回 HAL_StatusTypeDef 類型狀態值 ，作用為“發送”。

HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Transmit(SPI_HandleTypeDef *hspi,uint8_t *pData,uint16_t Size,uint32_t Timeout)

3.1.1 參數說明

參數名	說明
hspi	填寫 SPI 句柄的指針
pData	填寫要發送的數據
Size	填寫要發送的數據的數量，以字節為單位
Timeout	超時時間，單位是 ms；HAL_MAX_DELAY 表示無限長的超時時間

3.1.2 例子

• 通信場景：主機（單片機）向從機1發送數據 0x5a, 0x33
• 硬件連接：涉及主機與從機的 MOSI（主機輸出從機輸入）、MISO（主機輸入從機輸出 ，從機1此處未動作 ）、SCK（時鐘 ）、NSS（從機選擇 ，NSS1 選中從機1 ）引腳
• 代碼邏輯：
  • 定義發送數據數組 uint8_t dataToSend[] = {0x5a, 0x33};
  • 通過 HAL_GPIO_WritePin 函數拉低引腳選中從機1
  • 調用 HAL_SPI_Transmit 函數發送數據
  • 數據發送后，通過 HAL_GPIO_WritePin 函數拉高引腳取消選中從機1

3.2 HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Receive(...) ：

用于通過 SPI 總線接收數據，返回 HAL_StatusTypeDef 類型狀態值 ，作用為“接收”。

HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Receive(&hspi1, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

3.2.1參數說明

參數名	說明
參數hspi	填寫SPI句柄的指針
參數pData	填寫接收緩沖區
參數Size	填寫要發送的數據的數量，以字節為單位
參數Timeout	超時時間，單位是ms；HAL_MAX_DELAY表示無限長的超時時間

3.2.2 例子

1. 功能描述：從從機1接收2個字節的數據
2. 硬件連接：主機（單片機）與從機1通過MOSI、MISO、SCK、NSS1引腳連接，從機還有從機2、從機3，引腳連接邏輯同從機1
3. 代碼邏輯：
   • 定義接收緩沖區 uint8_t dataRcvd[] = {0xff, 0xff};
   • 通過 HAL_GPIO_WritePin(..., GPIO_PIN_RESET); 函數拉低引腳選中從機1
   • 調用 HAL_SPI_Receive(&hspi1, dataRcvd, 2, HAL_MAX_DELAY); 函數，參數含SPI句柄 &hspi1、接收緩沖區 dataRcvd、數據長度 2（字節）、超時時間 HAL_MAX_DELAY（無限超時 ）
   • 數據接收后，通過 HAL_GPIO_WritePin(..., GPIO_PIN_SET); 函數拉高引腳取消選中從機1
4. 時序圖：展示NSS1（低電平選中 ）、SCK（時鐘信號 ）、MOSI（發送 0xff、0xff 波形 ）、MISO（接收 0x1f、0x27 波形 ）的時序關系 ，呈現SPI接收數據時各信號的變化 。

3.3 HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_TransmitReceive(...) ：

用于通過 SPI 總線同時進行發送和接收數據操作，返回 HAL_StatusTypeDef 類型狀態值 ，作用為“發送同時接收”。

HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_TransmitReceive(SPI_HandleTypeDef *hspi, uint8_t *pTxData, uint8_t *pRxData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

發送數據的同時接收數據

3.3.1 參數說明

參數名	說明
參數hspi	填寫SPI句柄的指針
參數pTxData	填寫要發送的數據
參數pRxData	填寫接收數據緩沖區
參數Size	發送數據的數量=接收數據的數量，以字節為單位
參數Timeout	超時時間，單位是ms

3.3.2 例子

1. 功能描述：發送 {0x5a, 0x33} ，同時接收 2 個字節數據
2. 硬件連接：主機（單片機）與從機 1 通過 MOSI（主機輸出從機輸入 ）、MISO（主機輸入從機輸出 ）、SCK（時鐘 ）、NSS1（從機選擇 ）引腳連接，從機還有從機 2、從機 3 ，引腳連接邏輯同從機 1
3. 代碼邏輯：
   • 定義發送數據數組 uint8_t txData[] = {0x5a, 0x33};
   • 定義接收緩沖區 uint8_t rxData[2];
   • 通過 HAL_GPIO_WritePin(..., GPIO_PIN_RESET); 函數拉低引腳選中從機 1
   • 調用 HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, txData, rxData, 2, HAL_MAX_DELAY); 函數，參數含 SPI 句柄 &hspi1、發送數據數組 txData、接收緩沖區 rxData、數據長度 2（字節）、超時時間 HAL_MAX_DELAY（無限超時 ）
   • 數據收發后，通過 HAL_GPIO_WritePin(..., GPIO_PIN_SET); 函數拉高引腳取消選中從機 1
4. 時序圖：展示 NSS1（低電平選中 ）、SCK（時鐘信號 ）、MOSI（發送 0x5a、0x33 波形 ）、MISO（接收 0x1f、0x27 波形 ）的時序關系 ，呈現 SPI 同時收發數據時各信號的變化 。

4. spi應用-flash數據寫入

4.1 flash數據寫入過程

4.2 流程

5. 流程實現

5.1 寫使能

抽水機的寫使能是發送0x06

5.2 扇區擦除

扇區擦除的指令碼是0x20，所以首先發送0x20，后面接著24位的扇區首地址

5.3 頁編程

頁編程指令碼是0x02，后面跟著24位地址（往哪里寫地址就發誰的地址），再后面是發要寫入的數據，一次性可以寫多個數據

6. 代碼實現

static void SaveLEDState(uint8_t ledState)
{// #1. 寫使能uint8_t writeEnableCmd[] = {0x06};HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);HAL_SPI_Transmit(&hspi1, writeEnableCmd, 1, HAL_MAX_DELAY);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);// #2. 扇區擦除uint8_t sectorErase[] = {0x20, 0x00, 0x00, 0x00};HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);HAL_SPI_Transmit(&hspi1, sectorErase, 4, HAL_MAX_DELAY);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);HAL_Delay(100);// #3. 寫使能HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);HAL_SPI_Transmit(&hspi1, writeEnableCmd, 1, HAL_MAX_DELAY);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);// #4. 頁編程uint8_t pageProgCmd[5];//要發送5個字節pageProgCmd[0] = 0x02; //頁編程指令碼是0x02pageProgCmd[1] = 0x00; //地址pageProgCmd[2] = 0x00; //地址pageProgCmd[3] = 0x00; //地址pageProgCmd[4] = ledState; //要發送的數據HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET); HAL_SPI_Transmit(&hspi1, pageProgCmd, 5, HAL_MAX_DELAY);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET); HAL_Delay(10); }

在主函數寫上 SaveLEDState( ledState);就可以保存燈的狀態數據。

5. spi應用-flash數據加載

5.1 流程

讀取數據的指令碼是0x03，先發0x03，后面跟24位地址，再往后從總線上讀取數據。
首先聲明數組，用于存放要發送的數據。先發送讀取命令，然后接收數據。最后返回讀取的數據。

5.2 代碼實現

// 函數：讀取LED狀態（從Flash等存儲設備）
// 功能：通過SPI總線發送讀命令，接收并返回存儲的LED狀態數據
static uint8_t LoadLEDState(void)
{// 讀命令及地址：0x03為讀數據指令，后三個0x00為起始地址uint8_t readDataCmd[] = {0x03, 0x00, 0x00, 0x00}; uint8_t ledState; // 用于存儲讀取到的LED狀態數據// 選通從設備：拉低GPIOA_PIN_4（SPI從設備片選信號）HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET); // 通過SPI發送讀命令：向從設備發送讀數據指令及地址，長度4字節，無限超時等待HAL_SPI_Transmit(&hspi1, readDataCmd, 4, HAL_MAX_DELAY); // 通過SPI接收數據：從從設備接收1字節數據（LED狀態），存入ledState，無限超時等待HAL_SPI_Receive(&hspi1, &ledState, 1, HAL_MAX_DELAY); // 取消選通：拉高GPIOA_PIN_4，釋放從設備片選HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET); return ledState; // 返回讀取到的LED狀態
}