如何去实现基于STM32F1开发板和NRF24L01模块的SPI单通信呢

一、前言

1.简介：

    本文是基于STM32F1，将数据发送至NRF模块的寄存器，并将数据重新读取，通过串口发送出来的简单SPI单通信。
2.SPI简介：

    调过STM8的都已经对SPI有所了解，调法都一致，这里就不做详细的讲解。
3.准备工作：

    软件层：  

     硬件层：

                  1. STM32F1ZE开发板         （什么型号的都可以，只要能在CUbe配置好型号就行）        
                   2.NRF24L01模块
二、SPI详解

SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。是 Motorola 公司推出的一 种同步串行接口技术，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。因为其没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据，所以跟IIC总线协议比较在数据可靠性上有一定的缺陷。
1.硬件接线：

       VCC、GND不用讲。下面的四条线是完成通信的最基本线，作用已简略给出，需要进一步了解的可以详看数据手册。大家可以按照相应线用示波器观察对应波形，看时序是否正确。
CSN：从设备使能信号，由主设备控制。
SCK：时钟信号，由主设备产生。
MISO：主设备数据输入，从设备数据输出。（主要用于读取数据）
MOSI：主设备数据输出，从设备数据输入。（主要用于写入数据）
（在这里提示用示波器看的同学，记得看读取到数据的波形时，切换到MISO线，在MOSI线上是观测不到读取回来的数据 的）
2.Cube配置问题：

      一开始调试时用的TIM7来配置Cube，但是一直无法正确读到波形，通过看数据手册和部分历程，我将时钟配置成TIM2，就能正常收发了。其他配置跟平常串口配置一样就行了，没有特别需要注意的。
3.寄存器地址和驱动读写问题：

不同于IIC读取时钟模块，这里只需要寄存器的地址，同时要查询到读指令和写指令来驱动设备读与写的功能。

#define CONFIG 0x00           //配置寄存器地址;

//寄存器读写驱动命令：
#define READ_REG_NRF    0x00  //读配置寄存器,低5位为寄存器地址  
#define WRITE_REG_NRF   0x20  //写配置寄存器,低5位为寄存器地址

4.本文部分代码：

最后贴出一些主要的代码，这些都是最基础的代码，看着数据手册写就行了。但是这里我在读取与写入寄存器函数中并没有使用延时，但是也能成功输出。
   SPI_test.c


　　SPI_test.c
　　void delay2ms（） //开机延时2MS，实测
　　{
　　unsigned char a，b，c;
　　for（c=5;c》0;c--）
　　for（b=68;b》0;b--）
　　for（a=31;a》0;a--）;
　　}
　　//这个函数是将读取/写入一个字节合二为一的基础函数代码。
　　uint32_t uSPI_RW_Byte（uint32_t uByte）
　　{
　　uint32_t uBits;
　　for（uBits=0; uBits《8; uBits++） //8次循环
　　{
　　if（uByte & 0x80）
　　PIN_MOSI_H; //该位为1则置1
　　else
　　PIN_MOSI_L; //该位为0则置0
　　uByte 《《= 1; //左移一位，可读取1位，并输出下一位
　　PIN_SCK_H; //拉高时序线，开始发送数据
　　if（MISO） //判断MISO电平
　　uByte|=0x01; //若为1则赋值到相应的位上
　　PIN_SCK_L; //结束该Byte数据的发送
　　}
　　return uByte;
　　}
　　如果看不懂这个函数，想分开的函数，可以用下面这两个
　　/*
　　** 函数名 ： SPI_Read_OneByte
　　** 返回值 ： temp--SPI读取的一字节数据
　　** 参 数 ： None
　　** 描 述 ： 下降沿读数据，每次读取 1 bit
　　*/
　　uint32_t SPI_Read_OneByte（void）
　　{
　　uint32_t i;
　　uint32_t temp = 0;
　　for（i=0;i《8;i++）
　　{
　　temp 《《= 1; 　　　　　　　　　　　　　　//读取MISO 8次输入的值，存入temp。
　　//读取最后1byte的最后一位（即LSB）之后，不能再左移了
　　PIN_SCK_H;
　　if（MISO） //读取最高位，保存至最末尾，通过左移位完成读整个字节
　　temp |= 0x01;
　　else
　　temp &= ~0x01;
　　PIN_SCK_L; //下降沿来了（SCK从1--》0），MISO上的数据将发生改变，稳定后读取存入temp
　　}
　　return temp;
　　}
　　/*
　　** 函数名 ： SPI_Write_OneByte
　　** 返回值 ： None
　　** 参 数 ： u8_writedata--SPI写入的一字节数据
　　** 描 述 ： 上升沿写数据，每次写入 1 bit
　　*/
　　void SPI_Write_OneByte（uint32_t u8_writedata）
　　{
　　uint32_t i;
　　for（i=0;i《8;i++）
　　{
　　if（u8_writedata & 0x80） //判断最高位，总是发送最高位
　　PIN_MOSI_H; 　　　　　　　　//MOSI输出1，数据总线准备数据1
　　else
　　PIN_MOSI_L; 　　　　　　　　//MOSI输出0，数据总线准备数据0
　　PIN_SCK_H; 　　　　　　　　//上升沿来了（SCK从0--》1），数据总线上的数据写入到器件
　　u8_writedata 《《= 1; 　　　　　　　　//左移抛弃已经输出的最高位
　　PIN_SCK_L; 　　　　　　　　 //拉低SCK信号，初始化为0
　　}
　　}
　　/*
　　** 函数名： nRF24L01_WriteReg
　　** 返回值： None
　　** 参 数 ： （1）uint8 addr--寄存器地址
　　** （2）uint8 value--写入值
　　** 说 明 ： nRF24L01寄存器写函数
　　*/
　　void nRF24L01_WriteReg（uint32_t addr， uint32_t value）
　　{
　　PIN_CSN_L; 　　//CS片选拉低
　　uSPI_RW_Byte（WRITE_REG_NRF+addr）;
　　uSPI_RW_Byte（value）;
　　PIN_CSN_H; 　　//CS片选拉高
　　}
　　/*
　　** 函数名： nRF24L01_ReadReg
　　** 返回值： value--读取寄存器值
　　** 参 数 ： addr--寄存器地址
　　** 说 明 ： nRF24L01寄存器读函数
　　*/
　　uint32_t nRF24L01_ReadReg（uint8_t addr）
　　{
　　uint8_t value;
　　PIN_CSN_L; //CS片选拉低
　　uSPI_RW_Byte（READ_REG_NRF+addr）; //SPI读数据
　　value=uSPI_RW_Byte（0）;
　　PIN_CSN_H; //CS片选拉高
　　return value;
　　}


以下贴出的是SPI_test.h的部分代码：是对上面的一些定义函数的补充

　　SPI_test.h
　　#define PIN_CSN_H HAL_GPIO_WritePin（GPIOB， GPIO_PIN_15， GPIO_PIN_SET）
　　#define PIN_CSN_L HAL_GPIO_WritePin（GPIOB， GPIO_PIN_15， GPIO_PIN_RESET）
　　#define PIN_MISO_H HAL_GPIO_WritePin（GPIOB， GPIO_PIN_7， GPIO_PIN_SET）
　　#define PIN_MISO_L HAL_GPIO_WritePin（GPIOB， GPIO_PIN_7， GPIO_PIN_RESET）
　　#define PIN_SCK_H HAL_GPIO_WritePin（GPIOB， GPIO_PIN_14， GPIO_PIN_SET）
　　#define PIN_SCK_L HAL_GPIO_WritePin（GPIOB， GPIO_PIN_14， GPIO_PIN_RESET）
　　#define PIN_MOSI_H HAL_GPIO_WritePin（GPIOB， GPIO_PIN_13， GPIO_PIN_SET）
　　#define PIN_MOSI_L HAL_GPIO_WritePin（GPIOB， GPIO_PIN_13， GPIO_PIN_RESET）
　　#define MISO HAL_GPIO_ReadPin（GPIOB， GPIO_PIN_7） //判断0或1

最后贴出主函数的调用函数，这里是用调用HAL库函数的串口直接发送的方法：如图
5.输出结果验证：

验证是否读取到数值，可以直接在示波器看波形，也可以采用直接在串口调试器看。但是个人建议先观察示波器波形，比较容易找到问题所在。
三、总结：

   相对于STM8，在STM32上来调试时，最主要是要注意时钟配置问题，其他都比较方便，也没有特别需要注意的问题。有不对的地方可以留言指出或提问。