数码管模块测试说明 基于stm32spi实验

1、SEG模块测试1、功能描述使用数码管来显示当前MP3播放的歌曲序号2、IO口复用功能2.1 IO口复用功能描述1 使用默认复用功能前必须对端口位配置寄存器编程l 对于复用的输入功能，端口可以配置成：Ø 输入模式（浮空，上拉或下拉）；Ø 复用功能输出模式：输入驱动器被配置成浮空输入模式；l 对于复用的输出功能，端口必须配置成复用功能输出模式（推挽或开漏）；l 对于双向复用功能，端口必须配置复用功能输出模式（推挽或开漏），这时，输入驱动器被配置成浮空输入模式；如果把一端口配置成复用输出功能，将使引脚和输出寄存器断开，并和片上外设的输出信号连接如果软件把一个GPIO脚配置成复用功

2、能，但是外设没有被激活，它的输出将不确定。2，I/O端口的基本结构3 端口位配置表4输出模式位2.2 使用IO口复用功能配置步骤/=SPI1复用功能初始化=GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;/选择PA.4，PA.5, PA.6，PA.7GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;/管脚频率为50MHZGPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;/模式为复用推挽输出 （SPI1） G

3、PIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /初始化GPIOA寄存器3、SPI接口使用3.1 SPI功能描述串行外设接口（SPI）允许芯片与外部设备以半/全双工，同步，串行方式通信。此接口可以被配置成主模式，在这种模式下，它要为外部从设备提供通信时钟（SCK）.接口还能以多主配置方式工作。它可用于多种用途，包括可选第三根双向数据的双线单工同步传输，或使用CRC校验的可靠通信。SPI方框图：SPI通过4个引脚和外部设备相连：l MISO: 主入/从出数据口，此引脚可以被用来在从模式中发送数据，在主模式中接受数据。l MOSI: 主出/从入数据口，此引脚可以

4、用来在主模式是发送数据，在从模式时接受数据。l SCK: SPI主设备输出串行时钟，SPI从设备输入串行时钟l NSS: 从选择。这是一个用来选择主/从模式的可选引脚。SPI主设备和从设备分别通信时，该引脚起到依次片选各个从设备的作用，以避免发生数据线冲突。从设备 的NSS输入可以由主设备上的标准I/O端口驱动。SPI工作在主设备配置时，如果SSOE位使能，则NSS引脚用作输出，并输出低电平；此时，所有NSS引脚连到该设备NSS引脚的其他设备都将收到低电平，当这些设备配置为NSS硬件模式时，就被自动地配置成从设备.3.2 时钟信号的相位和极性使用SPI_CR寄存器的CPOL和CPHA位，组合成

5、四种可能的时序关系，CPOL（时钟极性）位控制在没有数据传输时时钟的空闲状态电平，此位对主模式和从模式下的设备都有效。如果控制CPOL被复位，SCK引脚在空闲状态保持低电平；如果CPOL被置位，SCK引脚在空闲状态保持高电平。如果CPHA（时钟相位）位被置位，SCK时钟的第二个边沿（CPOL位为0时就是下降沿，CPOL位为1时就是上升沿）进行数据位的采样。数据在第一个时钟边沿被锁存，如果CPHA位被复位，SCK时钟的第一个边沿（CPOL位为0时就是下降沿，CPOL位为1时就是上升沿）进行数据采样，数据在第二个时钟边沿被锁存。CPOL时钟的极性和CPHA时钟相位的组合选择数据捕促的时钟边沿。No

6、te:1. 在改变CPOL/CPHA位之前，必须清除SPE位将SPI禁止。2. 主和从必须配置成相同的时序模式。3. SCK的空闲状态必须和SPI_CR1寄存器指定的极性一致（CPOL为1时，空闲时应上拉SCK为高电平；CPOL为0时，空闲时应下拉SCK为低电平）。4. 数据帧格式（8位或16位）由SPI_CR1寄存器的DFF位选择，并且决定发送/接受的数据长度数据时钟时序图：3.3 SPI应用单主和单从应用：MOSI脚相互连接，MISO脚相互连接，用这种方式，数据在主和从之间串行的传输（MSB位在前）。通信总是由主设备发起，从设备通过MOSI脚把数据发送给从设备，从设备通过MISO引脚回传数

7、据。这意味全双工通信的数据输出和数据输入是同一个时钟信号同步的；时钟信号由主设备通过SCK脚提供。3.4 SPI库函数函数名描述SPI_DeInit将外设SPIx寄存器重设为缺省值SPI_Init根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化外设SPIx寄存器SPI_Cmd使能或者失能SPI外设SPI_I2S_SendData发送数据3.4 使用SPI基本步骤SPI主模式：配置步骤：1. 通过SPI_CRQ寄存器的BR2:0位定义串行时钟波特率。2. 选择CPOL和CPHA位，定义数据传输和串行时钟的相位关系。3. 设置DFF位来定义8或16位数据帧格式。4. 配置SPI_CR1寄存器的L

8、SBFIRST位定义帧格式5. 如果NSS引脚需要工作在输入模式，硬件模式中在整个数据帧传输期间应把NSS脚连接到高电平；在软件模式中，需设置SPI_CR1寄存器的SSM和SSI位，如果NSS引脚工作在输出模式，则只需设置SSOE位。6. 必须设置MSTR和SPE位（只当NSS脚被连到高电平，这些位才能保持置位）。在这个配置 中，MOSI脚是数据输出，而MISO脚是数据输入。数据发送过程：当一个字节写进发送缓冲器时，发送过程开始。在发送第一个数据位时，数据字被并行地（通过内部总线）传入移位寄存器，而后串行地移出到MOSI脚上；MSB在先还是LSB在先，取决于SPI_CR1寄存器中的LSBFIR

9、SRT位，数据从发送缓冲器传输到移位寄存器时TXE标志将被置位，如果设置SPI_CR1寄存器中的TXEIE位，将产生中断4、硬件电路Note:使用 SPI与74HC595进行通信5、74HC595功能描述74HC595，是为Motorola的SPI总线开发的一款串并转换芯片，由于74HC595的输入输出电平兼容LSTTL,NMOS,COMOS电平，且具有较强的输出负载能力，而被广泛地运用于MCU（微控制器），MPU（微处理器）的I/O扩张。74HC595在5V供电的时候能够达到30MHz的时钟速度，每个并行输出端口均能承受20mAd灌电流和拉电流，这个特点保证了不用增加额外的扩流电路即可轻松驱

10、动LED。引脚及其功能：管脚号管脚名称管脚功能描述1QB锁存器输出，三态2QC锁存器输出，三态2QD锁存器输出，三态4QE锁存器输出，三态5QF锁存器输出，三态6QG锁存器输出，三态7QH锁存器输出，三态8GND电源地9SOUT串行输出，用于级联，无三态输出功能10SCLR低电平有效，当此管脚上出现低电平时，将复位内部的移位寄存器，但不影响8位锁存器的值11SCK移位寄存器时钟输入 ，上升沿把14脚的数据移入内部寄存器12RCK锁存时钟输入，上升沿将把内部移位寄存器的值锁存起来13nCS低电平有效，将锁存器的输出映射到输出并行口（QA-QH)上14SI串行数据的输入，数据从这个管脚移进内部的8

11、位串行移位寄存器15QA锁存器输出，三态16VCC电源正，2-6V6软件代码/* 版权：源享教育（）* 文件：Seg_Module.c* 版本：1.0* 说明：MP3播放器当前播放歌曲序号，播放第1首时4位数码管显示0001，依次排列* 作者：刘斌* 说明：数码管段显由HC595控制，位显由IO口SEG_A1/SEG_A2/SEG_A3/SEG_A4控制。*HC595使用SPI通信方式，Cortex M3的SPI使用步骤如下：*1、使能APB2外设SPI1时钟：RCC_APB2PeriphClockCmd();*2、将外设SPI寄存器重设为缺省值：SPI_I2S_DeInit();*3、初始化

12、外设SPI寄存器：SPI_Init();*4、使能APB2外设SPI：SPI_Cmd();*5、调用SPI数据发送函数：SPI_I2S_SendData();-修改记录-* 修改功能：* 修改时间：* 修改作者：* 遗留问题：*/#include "stm32f10x_lib.h" /包含了所有的头文件 它是唯一一个用户需要包括在自己应用中的文件，起到应用和库之间界面的作用。#defineHC595_nCS GPIO_Pin_0/HC595_nCS = PA0#defineHC595_RCK GPIO_Pin_1/HC595_RCK = PA1#defineSEG_A1 G

13、PIO_Pin_8/SEG_A1 = PC8#defineSEG_A2 GPIO_Pin_15/SEG_A2 = PB15#defineSEG_A3 GPIO_Pin_9/SEG_A3 = PC9#defineSEG_A4 GPIO_Pin_8/SEG_A4 = PE8u8 const NumberTube_TAB10=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90;/数码管09/* Function Name : SEG_Init* Description : SEG数码管引脚，SPI1引脚初始化* Input : None* Return

14、 : None*/voidSEG_Init(void)GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;/ 声明一个IO口结构体变量SPI_InitTypeDef SPI1_InitStructure;/声明一个SPI结构体变量RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);/ 使能APB2外设GPIOA时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE);/ 使能APB2外设GPIOB时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Pe

15、riph_GPIOC , ENABLE);/ 使能APB2外设GPIOC时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE , ENABLE);/ 使能APB2外设GPIOE时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1 , ENABLE);/ 使能APB2外设SPI1时钟 /=PA口IO结构体初始化= GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= HC595_nCS|HC595_RCK;/选择PA.0，PA.1 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_5

16、0MHz;/管脚频率为50MHZ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;/模式为推挽输出 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /初始化GPIOA寄存器/=PB口IO结构体初始化= GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= SEG_A2;/选择PB.15 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;/管脚频率为50MHZ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;/模

17、式为推挽输出 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /初始化GPIOB寄存器/=PC口IO结构体初始化= GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= SEG_A1|SEG_A3;/选择PC.8，PC.9 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;/管脚频率为50MHZ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;/模式为推挽输出 GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); /初始化GP

18、IOC寄存器/=PE口IO结构体初始化= GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= SEG_A4;/选择PE.8 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;/管脚频率为50MHZ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;/模式为推挽输出 GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); /初始化GPIOE寄存器/=SPI1复用功能初始化=GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_4|GPIO_Pin

19、_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;/选择PA.4，PA.5, PA.6，PA.7 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;/管脚频率为50MHZ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;/模式为复用推挽输出 （SPI1） GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /初始化GPIOA寄存器/=设置SPI1工作模式=SPI1_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_F

20、ullDuplex;/SPI设置为双线双向全双工SPI1_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;/设置为主SPISPI1_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;/SPI发送接收8位帧结构SPI1_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;/CPOL = 1SPI1_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;/CPHA = 0SPI1_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Hard;/NSS由外部管脚管

21、理SPI1_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_64;/分频值为64SPI1_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;/数据传输LSB(低位)开始SPI1_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;SPI_I2S_DeInit(SPI1);/将外设SPI1寄存器重设为缺省值 ；SPI_Init(SPI1, &SPI1_InitStructure);/初始化外设SPI1寄存器/=使能SPI1=SPI_Cmd(SPI1, EN

22、ABLE);/使能SPI1外设GPIO_ResetBits(GPIOA, HC595_nCS);/* Function Name : SEG_BitSelect* Description : 选择数码管的位选* Input : data 选择码，data的取值为0x01,0x02,0x04,0x08* Return : None*/void SEG_BitSelect(u8 data)if(data & 0x01) != 0)GPIO_ResetBits(GPIOC, SEG_A1);/ 控制smgA1 = PC8elseGPIO_SetBits(GPIOC, SEG_A1);if(d

23、ata & 0x02) != 0)GPIO_ResetBits(GPIOB, SEG_A2);/ 控制smgA2 = PB15elseGPIO_SetBits(GPIOB, SEG_A2);if(data & 0x04) != 0)GPIO_ResetBits(GPIOC, SEG_A3);/ 控制smgA3 = PC9elseGPIO_SetBits(GPIOC, SEG_A3);if(data & 0x08) != 0)GPIO_ResetBits(GPIOE, SEG_A4);/ 控制smgA4 = PE8elseGPIO_SetBits(GPIOE, SEG_A

24、4);/* Function Name : SEG_Display* Description : 数码管显示4位数据* Input : data需要显示的数据*radix_point小数点的位置，取值范围为4、3、2* Return : None*/voidSEG_Display(u16 data,u8 radix_point)u16 j,one,ten,hundred,thousand;/个，十，百，千，的变量声明thousand = data / 1000;/计算千位if(thousand != 0) data -= thousand*1000;hundred = data / 100;/

25、计算百位if(hundred != 0) data -= hundred*100; ten = data / 10;/计算十位if(ten != 0) data -= ten*10; one = data % 10;/计算个位/-显示千位数据-GPIO_ResetBits(GPIOA, HC595_RCK); if(radix_point=4)SPI_I2S_SendData(SPI1, NumberTube_TABthousand & 0x7f); elseSPI_I2S_SendData(SPI1, NumberTube_TABthousand );GPIO_SetBits(GPIOA, HC595_RCK);SEG_BitSelect(0x08);/打开数码管位选端for(j=0;j<500;j+);/小段延时SEG_BitSelect(0x00);/关闭显示/-显示百位数据-GPIO_ResetBits(GPIOA, HC595_RCK);if(radix_point=3)SPI_I2S_SendData(SPI1, NumberTube_TABhundred & 0x7f);elseSPI_I2S_SendData(SP