物聯(lián)網(wǎng)嵌入式技術(shù) 第2版 課件 知識點 7-1醫(yī)療系統(tǒng)任務(wù)1實現(xiàn)基于STM32的SPI接口通訊

CONTENTS目錄目錄任務(wù)發(fā)布PART1沖關(guān)學(xué)習(xí)PART2任務(wù)小結(jié)PART3課外拓展PART4PART1任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標(biāo)12重點分析難點分析34PART1任務(wù)發(fā)布某公司準(zhǔn)備為醫(yī)院開發(fā)一套醫(yī)療無線呼叫系統(tǒng)，在考慮成本與實用性安全性后，采用STM32系列單片機，Si4432無線收發(fā)模塊。此任務(wù)主要分為三部分，任務(wù)1為第一部分，實現(xiàn)單片機與串行FLASH的SPI通信，你的具體任務(wù)如下：實現(xiàn)STM32與外置設(shè)備的SPI通信實現(xiàn)對W25Q80DV串行FLASH的ID號的讀取。1任務(wù)描述PART1任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標(biāo)12重點分析難點分析34PART1任務(wù)發(fā)布能根據(jù)MCU手冊，查閱相關(guān)資料，利用STM32CubeMX軟件，準(zhǔn)確對SPI進(jìn)行配置；能根據(jù)W25Q80DV相關(guān)知識，準(zhǔn)確添加代碼，實現(xiàn)對串行FLASH的讀寫。2制定職業(yè)能力目標(biāo)PART1任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標(biāo)12重點分析難點分析34PART1任務(wù)發(fā)布01SPI通訊協(xié)議；02通過SPI通訊協(xié)議來獲取W25Q80DV模塊的數(shù)據(jù)。3重點分析PART1任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標(biāo)12重點分析難點分析34PART1任務(wù)發(fā)布02STM32F1定時器CR101通過SPI通訊協(xié)議來獲取W25Q80DV模塊的數(shù)據(jù)。4難點分析PART1任務(wù)發(fā)布PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)3熟悉工單2知識儲備4任務(wù)實施1設(shè)備選型PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)1設(shè)備選型PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)單片機開發(fā)板1設(shè)備選型PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)W25Q80DV芯片沖關(guān)啦闖關(guān)題目選擇題STM32F103芯片的APB2和APB1總線的最高時鐘頻率分別為（）。A、72MHz,72MHzB、64MHz,64MHzC、72MHz，36MHzD、64MHz，36MHzSTM32F103最高主頻是（）MHzA、72B、36C、18D、9CA3熟悉工單4任務(wù)實施2知識儲備1設(shè)備選型PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)SPI協(xié)議介紹①SPI時序及模式分析SPI獲取FLASH芯片W25Q80DV的廠商ID與設(shè)備ID操作2知識儲備PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)Flash芯片W25Q80簡介②③④①①SPI協(xié)議介紹:SPI簡介2知識儲備

SPI是英語SerialPeripheralInterface的縮寫，顧名思義就是串行外圍設(shè)備接口，是Motorola公司推出的一種同步串行接口。SPI，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線。它只需四條線就可以完成MCU與各種外圍器件的通訊，這四條線是：串行時鐘線（SCK）、主機輸入/從機輸出數(shù)據(jù)線（MISO）、主機輸出/從機輸入數(shù)據(jù)線（MOSI）、低電平有效從機選擇線CS/SS。①SPI協(xié)議介紹:SPI簡介2知識儲備主機Master控制一個從機Slave①SPI協(xié)議介紹:SPI簡介2知識儲備一主多從①SPI協(xié)議介紹：SPI簡介2知識儲備①SPI協(xié)議介紹:相關(guān)名詞2知識儲備CPOL

表示SPI在空閑時,時鐘信號是高電平還是低電平。CPHA

表示SPI設(shè)備是在SCK管腳上的時鐘信號變?yōu)樯仙貢r觸發(fā)數(shù)據(jù)采樣,還是在時鐘信號變?yōu)橄陆笛貢r觸發(fā)數(shù)據(jù)采樣。主-從控制方式

在SPI通信中，任何的數(shù)據(jù)交互都是由主機發(fā)起，主機通過時鐘引腳CLK及片選信號CS控制相對應(yīng)的從機進(jìn)行通信。①SPI協(xié)議介紹:SPI傳輸步驟2知識儲備圖1主機輸出時鐘信息圖2主機切換片選為低電平狀態(tài)①SPI協(xié)議介紹:SPI傳輸步驟2知識儲備圖1主機通過MOSI向從機發(fā)送數(shù)據(jù)圖2從機返回數(shù)據(jù)到主機①SPI協(xié)議介紹:SPI優(yōu)點2知識儲備A支持全雙工通信B通信簡單C數(shù)據(jù)傳輸速率快SPI與其他通信協(xié)議相比，具有以下的優(yōu)點：①SPI協(xié)議介紹:SPI缺點2知識儲備使用四根線（I2C和UART使用兩根）無法確認(rèn)數(shù)據(jù)已成功接收沒有錯誤檢查，如UART中的奇偶校驗位僅允許單個主機①SPI協(xié)議介紹:SPI特點2知識儲備SPI是一種四線串行通信協(xié)議，具有以下特點：高速、同步、全雙工、非差分、總線式主從機通信模式SPI協(xié)議介紹SPI時序及模式分析SPI獲取FLASH芯片W25Q80DV的廠商ID與設(shè)備ID操作2知識儲備PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)Flash芯片W25Q80簡介②③④①②②Flash芯片W25Q80簡介:FLASH的存儲特性2知識儲備（1）在寫入數(shù)據(jù)時必須先擦除（2）擦除時會把數(shù)據(jù)位全重置為1（3）寫入數(shù)據(jù)時只能把為1的數(shù)據(jù)改成0（4）擦除時必須按最小單位來擦除（一般為扇區(qū)）（5）norflash可以一個字節(jié)寫入（6）nandflash必須以塊或扇區(qū)為單位進(jìn)行讀寫②Flash芯片W25Q80簡介:W25Q80DV簡介2知識儲備8M-bit/1M-byte（1,048,576）每個可編程頁的大小為256字節(jié)標(biāo)準(zhǔn)SPI：CLK，/CS，DI，DO，/WP，/HoldDualSPI：CLK，/CS，IO0，IO1，/WP，/HoldQuadSPI：CLK，/CS，IO0，IO1，IO2，IO3統(tǒng)一的4KB扇區(qū)（Sector），32KB和64KB的塊（Block）SPI協(xié)議介紹功能SPI獲取FLASH芯片W25Q80DV的廠商ID與設(shè)備ID操作2知識儲備PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)Flash芯片W25Q80簡介②SPI時序及模式分析③④①③③SPI時序及模式分析:協(xié)議通信時序詳解2知識儲備SPI的通信原理很簡單，它以主從方式工作，這種模式通常有一個主設(shè)備和一個或多個從設(shè)備，需要至少4根線，事實上3根也可以(單向傳輸時)。也是所有基于SPI的設(shè)備共有的，它們是SDI(數(shù)據(jù)輸入)、SDO(數(shù)據(jù)輸出)、SCLK(時鐘)、CS(片選)。③SPI時序及模式分析：協(xié)議通信時序詳解2知識儲備SPI四種工作模式③SPI時序及模式分析：W25Q80DV控制指令2知識儲備W25Q80DV的指令集包含34個基本指令（完全通過SPI總線控制）。指令由片選信號的下降沿開始，數(shù)據(jù)的第一個字節(jié)是指令碼，DI輸入管腳在時鐘上升沿時采集數(shù)據(jù)，MSB在前。指令長度從單個字節(jié)到多個字節(jié)變化，指令碼后面可能帶有addressbytes、databytes、dummybytes（不關(guān)心），在一些情況下，會組合起來。所有的讀指令能在任意時鐘位之后完成，但是所有的寫、編程、擦除指令必須在一個字節(jié)界限之后才能完成，否則指令將會被忽略。③SPI時序及模式分析：W25Q80DV控制指令2知識儲備W25xFlash存儲器指令表思考一下，你們認(rèn)為應(yīng)該有哪些控制指令？③SPI時序及模式分析：STM32的SPI通信過程2知識儲備STM32SPI通信過程SPI協(xié)議介紹功能2知識儲備PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)Flash芯片W25Q80簡介②SPI時序及模式分析③SPI獲取FLASH芯片W25Q80DV的廠商ID與設(shè)備ID操作④①④④SPI獲取FLASH芯片W25Q80DV的廠商ID與設(shè)備ID操作2知識儲備圖1W25QXX的工作手冊中指令集表片段具體代碼如下：④SPI獲取FLASH芯片W25Q80DV的廠商ID與設(shè)備ID操作2知識儲備沖關(guān)啦1、SPI通信如何對從機進(jìn)行選通（?）。A、發(fā)送從機地址???B、拉低連接到從機的NSS引腳???C、拉高連接到從機的NSS引腳???D、將時鐘管腳SCLK拉低闖關(guān)題目選擇題B2、下列串行通信標(biāo)準(zhǔn)中，屬于同步通信是（）？ A、RS-232B、SPIC、RS-485D、CANB4任務(wù)實施1設(shè)備選型3熟悉工單2知識儲備PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)請參照任務(wù)工單完成相關(guān)內(nèi)容3熟悉工單PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)步驟1：設(shè)備準(zhǔn)備步驟2：進(jìn)行STM32CubeMX配置步驟3：添加代碼包步驟4：添加代碼程序步驟5：編譯代碼步驟6：硬件環(huán)境搭建步驟7：固件下載步驟8：結(jié)果驗證3熟悉工單PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)沖關(guān)啦闖關(guān)題目發(fā)送讀取ID命令的語句是（）SPI1_ReadWriteByte(0x90)1設(shè)備選型2知識儲備4任務(wù)實施3熟悉工單PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)請參照任務(wù)工單完成基于STM32的SPI接口通訊的操作請觀看任務(wù)實施視頻4任務(wù)實施PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)PART3任務(wù)小結(jié)PART3任務(wù)小結(jié)（一）SPI通訊協(xié)議；是一種高速的，全雙工，同步的通信總線。它只需四條線就可以完成MCU與各種外圍器件的通訊，這四條線是：串行時鐘線（CSK）、主機輸入/從機輸出數(shù)據(jù)線（MISO）、主機輸出/從機輸入數(shù)據(jù)線（MOSI）、低電平有效從機選擇線CS/SS。PART3任務(wù)小結(jié)（二）通過SPI通訊協(xié)議來獲取W25Q80DV模塊的數(shù)據(jù)（1）CS拉低表示開始進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。SPI_FLASH_CS_0（2）第一個字節(jié)發(fā)送指令0x90，代表開始讀取ID。SPI1_ReadWriteByte(0x90)（3）第二個字節(jié)、第三個字節(jié)為dummy（任意值）

SPI1_ReadWriteByte(0x00); SPI1_ReadWriteByte(0x00);第四個字節(jié)為0x00。SPI1_ReadWriteByte(0x00);（4）第五、六個字節(jié)隨便發(fā)兩個字節(jié)數(shù)據(jù)，分別返回制造商ID和設(shè)備ID在一起的ID。

Temp|=SPI1_ReadWriteByte(0xFF)<<8; Temp|=SPI1_ReadWriteByte(0xFF);

（5）CS拉高表