物联网嵌入式技术 第2版 课件 知识点 7-1医疗系统任务1实现基于STM32的SPI接口通讯

CONTENTS目录目录任务发布PART1冲关学习PART2任务小结PART3课外拓展PART4PART1任务发布任务描述制定职业能力目标12重点分析难点分析34PART1任务发布某公司准备为医院开发一套医疗无线呼叫系统，在考虑成本与实用性安全性后，采用STM32系列单片机，Si4432无线收发模块。此任务主要分为三部分，任务1为第一部分，实现单片机与串行FLASH的SPI通信，你的具体任务如下：实现STM32与外置设备的SPI通信实现对W25Q80DV串行FLASH的ID号的读取。1任务描述PART1任务发布任务描述制定职业能力目标12重点分析难点分析34PART1任务发布能根据MCU手册，查阅相关资料，利用STM32CubeMX软件，准确对SPI进行配置；能根据W25Q80DV相关知识，准确添加代码，实现对串行FLASH的读写。2制定职业能力目标PART1任务发布任务描述制定职业能力目标12重点分析难点分析34PART1任务发布01SPI通讯协议；02通过SPI通讯协议来获取W25Q80DV模块的数据。3重点分析PART1任务发布任务描述制定职业能力目标12重点分析难点分析34PART1任务发布02STM32F1定时器CR101通过SPI通讯协议来获取W25Q80DV模块的数据。4难点分析PART1任务发布PART2冲关学习3熟悉工单2知识储备4任务实施1设备选型PART2冲关学习1设备选型PART2冲关学习单片机开发板1设备选型PART2冲关学习W25Q80DV芯片冲关啦闯关题目选择题STM32F103芯片的APB2和APB1总线的最高时钟频率分别为（）。A、72MHz,72MHzB、64MHz,64MHzC、72MHz，36MHzD、64MHz，36MHzSTM32F103最高主频是（）MHzA、72B、36C、18D、9CA3熟悉工单4任务实施2知识储备1设备选型PART2冲关学习SPI协议介绍①SPI时序及模式分析SPI获取FLASH芯片W25Q80DV的厂商ID与设备ID操作2知识储备PART2冲关学习Flash芯片W25Q80简介②③④①①SPI协议介绍:SPI简介2知识储备

SPI是英语SerialPeripheralInterface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口，是Motorola公司推出的一种同步串行接口。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。它只需四条线就可以完成MCU与各种外围器件的通讯，这四条线是：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线（MISO）、主机输出/从机输入数据线（MOSI）、低电平有效从机选择线CS/SS。①SPI协议介绍:SPI简介2知识储备主机Master控制一个从机Slave①SPI协议介绍:SPI简介2知识储备一主多从①SPI协议介绍：SPI简介2知识储备①SPI协议介绍:相关名词2知识储备CPOL

表示SPI在空闲时,时钟信号是高电平还是低电平。CPHA

表示SPI设备是在SCK管脚上的时钟信号变为上升沿时触发数据采样,还是在时钟信号变为下降沿时触发数据采样。主-从控制方式

在SPI通信中，任何的数据交互都是由主机发起，主机通过时钟引脚CLK及片选信号CS控制相对应的从机进行通信。①SPI协议介绍:SPI传输步骤2知识储备图1主机输出时钟信息图2主机切换片选为低电平状态①SPI协议介绍:SPI传输步骤2知识储备图1主机通过MOSI向从机发送数据图2从机返回数据到主机①SPI协议介绍:SPI优点2知识储备A支持全双工通信B通信简单C数据传输速率快SPI与其他通信协议相比，具有以下的优点：①SPI协议介绍:SPI缺点2知识储备使用四根线（I2C和UART使用两根）无法确认数据已成功接收没有错误检查，如UART中的奇偶校验位仅允许单个主机①SPI协议介绍:SPI特点2知识储备SPI是一种四线串行通信协议，具有以下特点：高速、同步、全双工、非差分、总线式主从机通信模式SPI协议介绍SPI时序及模式分析SPI获取FLASH芯片W25Q80DV的厂商ID与设备ID操作2知识储备PART2冲关学习Flash芯片W25Q80简介②③④①②②Flash芯片W25Q80简介:FLASH的存储特性2知识储备（1）在写入数据时必须先擦除（2）擦除时会把数据位全重置为1（3）写入数据时只能把为1的数据改成0（4）擦除时必须按最小单位来擦除（一般为扇区）（5）norflash可以一个字节写入（6）nandflash必须以块或扇区为单位进行读写②Flash芯片W25Q80简介:W25Q80DV简介2知识储备8M-bit/1M-byte（1,048,576）每个可编程页的大小为256字节标准SPI：CLK，/CS，DI，DO，/WP，/HoldDualSPI：CLK，/CS，IO0，IO1，/WP，/HoldQuadSPI：CLK，/CS，IO0，IO1，IO2，IO3统一的4KB扇区（Sector），32KB和64KB的块（Block）SPI协议介绍功能SPI获取FLASH芯片W25Q80DV的厂商ID与设备ID操作2知识储备PART2冲关学习Flash芯片W25Q80简介②SPI时序及模式分析③④①③③SPI时序及模式分析:协议通信时序详解2知识储备SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以(单向传输时)。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI(数据输入)、SDO(数据输出)、SCLK(时钟)、CS(片选)。③SPI时序及模式分析：协议通信时序详解2知识储备SPI四种工作模式③SPI时序及模式分析：W25Q80DV控制指令2知识储备W25Q80DV的指令集包含34个基本指令（完全通过SPI总线控制）。指令由片选信号的下降沿开始，数据的第一个字节是指令码，DI输入管脚在时钟上升沿时采集数据，MSB在前。指令长度从单个字节到多个字节变化，指令码后面可能带有addressbytes、databytes、dummybytes（不关心），在一些情况下，会组合起来。所有的读指令能在任意时钟位之后完成，但是所有的写、编程、擦除指令必须在一个字节界限之后才能完成，否则指令将会被忽略。③SPI时序及模式分析：W25Q80DV控制指令2知识储备W25xFlash存储器指令表思考一下，你们认为应该有哪些控制指令？③SPI时序及模式分析：STM32的SPI通信过程2知识储备STM32SPI通信过程SPI协议介绍功能2知识储备PART2冲关学习Flash芯片W25Q80简介②SPI时序及模式分析③SPI获取FLASH芯片W25Q80DV的厂商ID与设备ID操作④①④④SPI获取FLASH芯片W25Q80DV的厂商ID与设备ID操作2知识储备图1W25QXX的工作手册中指令集表片段具体代码如下：④SPI获取FLASH芯片W25Q80DV的厂商ID与设备ID操作2知识储备冲关啦1、SPI通信如何对从机进行选通（ ）。A、发送从机地址   B、拉低连接到从机的NSS引脚   C、拉高连接到从机的NSS引脚   D、将时钟管脚SCLK拉低闯关题目选择题B2、下列串行通信标准中，属于同步通信是（）？ A、RS-232B、SPIC、RS-485D、CANB4任务实施1设备选型3熟悉工单2知识储备PART2冲关学习请参照任务工单完成相关内容3熟悉工单PART2冲关学习步骤1：设备准备步骤2：进行STM32CubeMX配置步骤3：添加代码包步骤4：添加代码程序步骤5：编译代码步骤6：硬件环境搭建步骤7：固件下载步骤8：结果验证3熟悉工单PART2冲关学习冲关啦闯关题目发送读取ID命令的语句是（）SPI1_ReadWriteByte(0x90)1设备选型2知识储备4任务实施3熟悉工单PART2冲关学习请参照任务工单完成基于STM32的SPI接口通讯的操作请观看任务实施视频4任务实施PART2冲关学习PART3任务小结PART3任务小结（一）SPI通讯协议；是一种高速的，全双工，同步的通信总线。它只需四条线就可以完成MCU与各种外围器件的通讯，这四条线是：串行时钟线（CSK）、主机输入/从机输出数据线（MISO）、主机输出/从机输入数据线（MOSI）、低电平有效从机选择线CS/SS。PART3任务小结（二）通过SPI通讯协议来获取W25Q80DV模块的数据（1）CS拉低表示开始进行数据传输。SPI_FLASH_CS_0（2）第一个字节发送指令0x90，代表开始读取ID。SPI1_ReadWriteByte(0x90)（3）第二个字节、第三个字节为dummy（任意值）

SPI1_ReadWriteByte(0x00); SPI1_ReadWriteByte(0x00);第四个字节为0x00。SPI1_ReadWriteByte(0x00);（4）第五、六个字节随便发两个字节数据，分别返回制造商ID和设备ID在一起的ID。

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

（5）CS拉高表