SPI总线概念
SPI总线是Motorola首先提出的全双工三线/四线同步串行总线，采用主从模式（Master Slave）架构；支持多从机（slave）模式应用，一般仅支持单主机，多从机。
时钟由主机控制，在时钟移位脉冲下，数据按位传输，高位在前，低位在后（MSB first）
SPI接口有2根单向数据线，为全双工 通信，目前应用中的数据速率可达几Mbps的水平，所以，SPI总线被广泛地使用在FLASH、ADC、LCD等设备与MCU间，要求通讯速率较高的场合。
SPI硬件连接
1.SPI接口共有4根信号线，
分别是：设备选择线（片选线）：NSS nsc
时钟线:SCK CLK 串行输出数据线:MOSI
串行输入数据线:MISO
M:master主机 O:output输出 S:slave从机 I：input输入
2.作用：
• （1）MOSI：主器件数据输出，从器件数据输入（M out S in）
• （2）MISO：主器件数据输入，从器件数据输出（M in S out）
• （3）SCLK ：时钟信号，由主器件产生
• （4）/SS：从器件使能信号，由主器件控制（片选）
三线制
四线制
通信协议
起始信号： NSS信号由高到低
结束信号：NSS信号由低变高
数据传输：SPI使用MOSI及MISO信号线来传输数据，使用SCK信号线同步数据。MOSI以及
MISO数据线在SCK每一个时钟周期内传输一位数据，且数据输入输出是同时进行
的。SPI每次数据传输可以8或16位为单位，每次传输的单位数不受限制。
通信模式
在SPI操作中，最重要的两项设置是时钟极性（CPOL）以及时钟相位（CPHA）。这两项是主从设备间数据采样的约定方式。
• 时钟极性CPOL：设置时钟空闲时的电平
当CPOL = 0时，SCK引脚在空闲状态保持低电平
当CPOL = 1时，SCK引脚在空闲状态保持高电平
• 时钟相位CPHA：设置数据采样时的时钟沿
当CPHA = 0时，MOSI或MISO数据线上的信号将会在SCK时钟线的奇数边沿被采样
当CPHA = 1时，MOSI或MISO数据线上的信号将会在SCK时钟线的偶数边沿被采样
相对应的，在CPOL和CPHA的变化组合中，诞生了2×2种通信模式
通信模式
| SPI模式 | CPOL | CPHA | 空闲时SCK时钟 | 采样时刻 |
| 0（00） | 0 | 0 | 低电平 | 奇数边沿 |
| 1（01） | 0 | 1 | 低电平 | 偶数边沿 |
| 2（10） | 1 | 1 | 高电平 | 奇数边沿 |
| 3（11） | 1 | 0 | 高电平 | 偶数边沿 |
分析电路
由此可知：
是GPIO章节
* SPI4_NSS ----> PE11
* SPI4_SCK ----> PE12
* SPI4_MOSI ----> PE14
* SPI4_MISO ----> PE13
数码管驱动原理
一个a~g分别控制一根数码管的亮灭字母组合控制数码管亮起，比如，数字2，就是abged。将它们转化为二进制，即使我们需要按位调整的代码。
分析芯片手册
翻看芯片手册《M74HC595》
引脚描述
工作原理
数码管真值表
《STM32MP157-datasheet》的GPIO章节
首先需要RCC给GPIOE使能
这个是RCC章节的
其次设置成通用输出模式
然后设置成推挽输出模式
接着再是低速模式
最后设置为禁止上下拉
代码实现
数码管数字对应值，最终的结果为：四个数码管会同时从0~9循环
/* 数码管的编码， 先发送低位，再发送高位
* A B C D E F G DP
* 1 1 1 1 1 1 0 0 0xFC 0
* 0 1 1 0 0 0 0 0 0x60 1
* 1 1 0 1 1 0 1 0 0xDA 2
* 1 1 1 1 0 0 1 0 0xF2 3
* 0 1 1 0 0 1 1 0 0x66 4
* 1 0 1 1 0 1 1 0 0xB6 5
* 1 0 1 1 1 1 1 0 0xBE 6
* 1 1 1 0 0 0 0 0 0xE0 7
* 1 1 1 1 1 1 1 0 0xFE 8
* 1 1 1 1 0 1 1 0 0xF6 9
* */
头文件
#ifndef __SPI_H__
#define __SPI_H__#include "stm32mp1xx_gpio.h"
#include "stm32mp1xx_rcc.h"
// MOSI对应的引脚输出高低电平的信号
#define MOSI_OUTPUT_H() do{GPIOE->ODR |= (0x1 << 14);}while(0)
#define MOSI_OUTPUT_L() do{GPIOE->ODR &= (~(0x1 << 14));}while(0)// 对应595芯片的锁存引脚输出高低电平
#define NSS_OUTPUT_H() do{GPIOE->ODR |= (0x1 << 11);}while(0)
#define NSS_OUTPUT_L() do{GPIOE->ODR &= (~(0x1 << 11));}while(0)// 时钟信号对应的引脚输出高低电平
#define SCK_OUTPUT_H() do{GPIOE->ODR |= (0x1 << 12);}while(0)
#define SCK_OUTPUT_L() do{GPIOE->ODR &= (~(0x1 << 12));}while(0)/** 函数功能： SPI初始化函数，推挽输出，高速，禁止上拉和下拉* 函数参数：无* 函数返回值：无
*/
void SPI_init(void);
/** 函数功能：SPI发送数据的函数* 函数参数：dat : 要发送的数据* 函数返回值：无*
*/
void SPI_write(unsigned char dat);#endif // __SPI_H__先根据GPIO章节的分析，写好初始化部分
void SPI_init(void)
{RCC->MP_AHB4ENSETR |= (0x1 << 4);// MOSI PE14 GPIOE->MODER &= (~(0x3 << 28));GPIOE->MODER |= (0x1 << 28);GPIOE->OTYPER &= (~(0x1 << 14));GPIOE->OSPEEDR &= (~(0x3 << 28));
// GPIOE->OSPEEDR |= (0x2 << 28);GPIOE->PUPDR &= (~(0x3 << 28));// MISO PE13GPIOE->MODER &= (~(0x3 << 26));GPIOE->OSPEEDR &= (~(0x3 << 26));
// GPIOE->OSPEEDR |= (0x2 << 26);GPIOE->PUPDR &= (~(0x3 << 26));// SCK PE12 GPIOE->MODER &= (~(0x3 << 24));GPIOE->MODER |= (0x1 << 24);GPIOE->OTYPER &= (~(0x1 << 12));GPIOE->OSPEEDR &= (~(0x3 << 24));
// GPIOE->OSPEEDR |= (0x2 << 24);GPIOE->PUPDR &= (~(0x3 << 24));// NSS PE11GPIOE->MODER &= (~(0x3 << 22));GPIOE->MODER |= (0x1 << 22);GPIOE->OTYPER &= (~(0x1 << 11));GPIOE->OSPEEDR &= (~(0x3 << 22));
// GPIOE->OSPEEDR |= (0x2 << 22);GPIOE->PUPDR &= (~(0x3 << 22));NSS_OUTPUT_L(); // 595芯片的锁存引脚拉低SCK_OUTPUT_L(); // SPI的时钟线拉低
}
然后是写函数
void SPI_write(unsigned char dat)
{unsigned char i;for(i = 0; i < 8; i++){if(dat & 0x01){MOSI_OUTPUT_H(); // MOSI线写高} else {MOSI_OUTPUT_L(); // MOSI线写低}dat >>= 1;// 时钟线从低电平到高电平的变化时，MOSI数据线上的数据// 被写到595芯片的移位寄存器中SCK_OUTPUT_L(); // SCK拉低delay_us1(10);SCK_OUTPUT_H(); // SCK拉高delay_us1(10);}//NSS_OUTPUT_L();//NSS_OUTPUT_H();}
