使用SPI进行通信，STM32F4做从机，通信时数据异常怎么解决？

答案对人有帮助，有参考价值 0

针对STM32F4作为SPI从机时数据异常及状态寄存器（SR）出现0xC0、0xC1、0x80的问题，以下是逐步解决方案：

1. 理解状态寄存器（SR）标志

• BYS (Bit 7): SPI总线忙标志（仅在从机模式下有效）。置1表示SPI正在通信。


• OVR (Bit 6): 过载错误标志。接收缓冲区未及时读取导致新数据覆盖。


• RXNE (Bit 0): 接收缓冲区非空标志。数据已接收但未被读取。

状态值分析：

• 0xC0（11000000）: BYS=1 + OVR=1


• 0xC1（11000001）: BYS=1 + OVR=1 + RXNE=1


• 0x80（10000000）: BYS=1

2. 常见原因及解决方案

(1) SPI配置不匹配

• 问题：主从机的时钟极性（CPOL）、时钟相位（CPHA）、数据大小（8/16位）、LSB/MSB顺序不一致。


• 解决：
  

  // 示例SPI从机配置代码（SPI2）
  
  SPI_InitTypeDef SPI_InitStruct;
  
  SPI_InitStruct.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
  
  SPI_InitStruct.SPI_Mode = SPI_Mode_Slave;        // 从机模式
  
  SPI_InitStruct.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;    // 与主机一致
  
  SPI_InitStruct.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;          // 与主机一致
  
  SPI_InitStruct.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;        // 与主机一致
  
  SPI_InitStruct.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;           // 硬件NSS或软件NSS
  
  SPI_InitStruct.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_2; // 从机模式下此参数无效
  
  SPI_InitStruct.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;  // 与主机一致
  
  SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStruct);

(2) 接收数据未及时读取（OVR错误）

• 问题：从机未及时读取接收缓冲区（DR），导致新数据覆盖旧数据。


• 
  

  解决：

  
  
  
  
  • 方法1：启用接收中断（RXNEIE）并在中断中立即读取数据。
    

    
    
    // 启用SPI接收中断
    
    SPI_I2S_ITConfig(SPI2, SPI_I2S_IT_RXNE, ENABLE);
    
    NVIC_EnableIRQ(SPI2_IRQn);

  
  
  
  

  // 中断服务程序
  void SPI2_IRQHandler(void) {
  if (SPI_I2S_GetITStatus(SPI2, SPI_I2S_IT_RXNE) == SET) {
  uint8_t data = SPI_I2S_ReceiveData(SPI2); // 读取数据清除RXNE
  // 处理数据...
  }
  }

  
  

  - **方法2**：使用DMA自动传输数据。
  
  ```c
  
  // 配置DMA接收（SPI2_RX）
  
  DMA_Cmd(DMA1_Stream3, DISABLE);
  
  DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;
  
  DMA_InitStruct.DMA_Channel = DMA_Channel_0;
  
  DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&(SPI2->DR);
  
  DMA_InitStruct.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)rx_buffer;
  
  DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;
  
  DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = BUFFER_SIZE;
  
  DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
  
  DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
  
  DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
  
  DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
  
  DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
  
  DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
  
  DMA_Init(DMA1_Stream3, &DMA_InitStruct);
  
  DMA_Cmd(DMA1_Stream3, ENABLE);
  
  SPI_I2S_DMACmd(SPI2, SPI_I2S_DMAReq_Rx, ENABLE);

  
  

(3) OVR错误处理

• 问题：未正确处理OVR错误，导致后续通信失败。


• 解决：在OVR发生后，按手册要求清除标志：
  

  if (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_FLAG_OVR) == SET) {
  
    // 清除OVR标志：先读DR，再读SR
  
    volatile uint8_t temp = SPI2->DR;
  
    temp = SPI2->SR;
  
    (void)temp; // 防止编译器优化
  
  }

(4) 硬件NSS信号问题

• 问题：硬件NSS引脚未正确配置，导致SPI未正常使能。


• 解决：
  
  
  
  • 确认NSS引脚（如PA4）配置为复用功能模式。
  
  
  • 或者使用软件NSS管理：
    

    SPI_InitStruct.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;
    
    SPI_SSOutputCmd(SPI2, ENABLE);  // 使能软件NSS控制

  
  

(5) 时钟频率过高

• 问题：主机时钟频率超过从机支持的最大速率（STM32F4 SPI从机模式最高支持fPCLK/2）。


• 解决：降低主机SCLK频率或检查STM32F4的APB1时钟配置（SPI2挂载在APB1）。

3. 调试建议

1. 使用逻辑分析仪：检查SCLK、MOSI、MISO、NSS信号波形，确认时序符合预期。


2. 打印寄存器状态：在异常时打印SPI2->SR的值，分析错误触发条件。


3. 简化测试代码：先实现最小SPI从机接收功能，逐步添加复杂逻辑。

通过以上步骤，应能解决SPI从机数据异常及状态寄存器错误的问题。