【WCH蓝牙系列芯片】-基于CH32V208开发板—SPI主机硬件NSS模式片选功能

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　　在CH32V208使用SPI外设的时候，在SPI通信时，在片选方式，分软件片选方式和硬件片选方式。有个硬件NSS模式，片选信号的管理是由硬件自动控制的。SPI硬件会自动将NSS信号拉低以启动通信，通信结束后，空闲时应将NSS信号拉高。

　　在这篇文章中，对于SPI的主机模式时使用硬件NSS模式中， 配置SPI中需要将片选引脚配置为复用推挽模式，并调用SPI_SSOutputCmd函数，开启对应SPI的硬件片选输出功能。

　　在当SPI主机模式情况下使用硬件NSS模式时，当置MSTR位和SPE位，需要保证NSS此时已经是高，这样就是要在初始化的时候且启用SPI之前，SSOE要置位，要调用SPI_SSOutputCmd函数且ENABLE。

　　在SPI主机的的初始化时，需要配置PA4脚为复用推挽输出模式，PA4脚是SPI1_NSS功能。然后再通过SPI_SSOutputCmd(SPI1, ENABLE)函数控制SPI的片选信号。还有将SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Hard;设置为硬件控制模式。

 　　在发送完数据之后，通过 SPI_Cmd(SPI1, DISABLE);，再将NSS信号拉高，以便下一次发送数据。

SPI主机模式测试程序：

#include "debug.h"
#include "string.h"

/* SPI Mode Definition */
#define HOST_MODE     0
#define SLAVE_MODE    1

/* SPI Communication Mode Selection */
#define SPI_MODE      HOST_MODE
//#define SPI_MODE   SLAVE_MODE

/* Global define */
#define Size          18

/* Global Variable */

u16 TxData[Size] = {0x0101, 0x0202, 0x0303, 0x0404, 0x0505, 0x0606,
                    0x1111, 0x1212, 0x1313, 0x1414, 0x1515, 0x1616,
                    0x2121, 0x2222, 0x2323, 0x2424, 0x2525, 0x2626};
u16 RxData[Size];

/*********************************************************************
 * @fn      SPI_FullDuplex_Init
 *
 * @brief   Configuring the SPI for full-duplex communication.
 *
 * @return  none
 */
void SPI_FullDuplex_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
    SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure = {0};

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);

#if(SPI_MODE == HOST_MODE)
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;  //浮空输入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

#elif(SPI_MODE == SLAVE_MODE)           //SPI 从模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;   //下拉输入模式
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;   //浮空输入模式
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;   //推挽复用功能
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;  //浮空输入模式
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

#endif

#if(SPI_MODE == HOST_MODE)
    SPI_SSOutputCmd(SPI1, ENABLE);   //控制SPI的片选信号

#endif

    SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;  //全双工模式（Full Duplex）

#if(SPI_MODE == HOST_MODE)
    SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;   //主模式（Master Mode）

#elif(SPI_MODE == SLAVE_MODE)
    SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Slave;   //从模式（Slave Mode）

#endif
    SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_16b;  //配置 SPI 数据传输的位宽为 16 位
    SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;   //配置 SPI 时钟极性，设置时钟信号的空闲状态为低电平
    SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;  //配置 SPI 时钟相位，选择第一个时钟边缘（上升沿或下降沿）进行数据采样。
    SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Hard;  //配置 SPI 片选信号（NSS）的管理方式为硬件控制
    SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_64;  //配置 SPI 的波特率预分频器为 64
    SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_LSB; //配置数据传输的顺序，选择数据传输的第一个位为最低有效位（LSB）
    SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;  //配置 CRC 校验的多项式值为 7
    SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);  //初始化 SPI1 外设

    SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);  //启动 SPI1 外设
}

/*********************************************************************
 * @fn      main
 *
 * @brief   Main program.
 *
 * @return  none
 */
int main(void)
{
    u8 i = 0;
    u8 j = 0;
    u8 value;

    SystemCoreClockUpdate();
    Delay_Init();
    USART_Printf_Init(460800);
    printf("SystemClk:%d\r\n", SystemCoreClock);
    printf( "ChipID:%08x\r\n", DBGMCU_GetCHIPID() );

#if(SPI_MODE == SLAVE_MODE)
    printf("Slave Mode\r\n");
    Delay_Ms(1000);

#endif
    SPI_FullDuplex_Init();   //初始化SPI

#if(SPI_MODE == HOST_MODE)
    printf("Host Mode\r\n");
    Delay_Ms(2000);
#endif

    while(1)
    {
        while((i < 18) || (j < 18)) // SPI 数据的发送和接收
        {
            if(i < 18)
            {
                if(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) != RESET)  //检查 SPI 的发送数据寄存器是否空闲
                {
                    SPI_I2S_SendData(SPI1, TxData[i]);  //发送数据
                    i++;
                }
            }

            if(j < 18)
            {
                if(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) != RESET)  //检查 SPI 的接收数据寄存器是否有数据可读
                {
                    RxData[j] = SPI_I2S_ReceiveData(SPI1); // 读取数据
                    j++;
                }
            }
        }
        value = memcmp(TxData, RxData, Size);  //比较发送的数据 TxData 和接收的数据 RxData
        if(value == 0)
        {
            printf("Same\r\n");  //说明发送的数据和接收的数据一致
        }
        else
        {
            printf("Different\r\n");  //说明发送的数据和接收的数据不相同
        }
        i = 0;
        j = 0;
//        Delay_Ms(1000);
        SPI_Cmd(SPI1, DISABLE);  //关闭 SPI1 外设

//        while(1);
    }
}