在STM8S板上執行SPI通信的教程

　　在本教程中，我們將了解使用 8x8 Led 矩陣顯示模塊作為 SPI 設備在 STM8S103F3P6 板上實現串行并行接口（SPI）通信。我們將使用 4 個 GPIO 引腳來執行 SPI 通信，如下圖所示。那么，讓我們看看在 STM8S 板上執行 SPI 通信需要哪些組件。您可以查看我們關于 STM8S 微控制器的教程，其中我們討論了如何設置 Cosmic C 編譯器，并且我們已經使用 STM8S103F3P6 開發板介紹了 PWM、ADC、UART 和 I2C。

　　所需組件

　　我們將需要以下組件在 STM8S 上使用 MLX90614 I2C 傳感器執行 I2C 通信。

　　STM8S103F3P6開發板

　　ST-Link V2 編程器

　　8x8 MAX7219 LED 矩陣顯示模塊。

　　連接線

　　使用 SPI 將點陣顯示模塊與 STM8S 連接的電路圖

　　下圖為 MAX719 點陣顯示模塊與 STM8S103F3P6 開發板的連接圖。我已將模塊的 DIN 引腳與 STM8S103F3P6 板的 SDA （PB5）和 SCL（PB4）引腳連接起來。我還為傳感器和 LCD 提供了 5V 電源。請注意，我們需要使用 USB 連接器為 STM8S103F3P6 板供電，以便板為傳感器和 LCD 提供適當的 5V 電源。

　　STM8S103F3P6 上的 SPI

　　在開始使用 STM8S 上的 SPI 通信之前，您需要確保您對 SPI 通信的工作原理有基本的了解。到目前為止，我們已經介紹了與不同類型微控制器的SPI 通信。所以，我不打算討論 SPI 通信的理論部分。您需要從我們的 STM8S 教程系列的 GITHUB 存儲庫中下載完整的代碼文件。轉到可以在下載的存儲庫中找到的“T8_SPI_Communication_on_STM8S_using_Cosmic_C_Compiler”文件夾。此文件夾包含兩個子文件夾，即。 “inc”和“src”。我們將使用 Cosmic C 編譯器和 SPL 庫。我希望您已經閱讀了我們關于 STM8S 的第一個教程，我們在其中討論了如何設置項目工作區。完成項目工作區的設置后，在下圖中我用紅色圓圈標記的“包含文件”文件夾下應該有以下頭文件。在STM8S的第一個教程中，我們已經討論了如何添加包含文件（可以在“ inc ”文件夾中找到）和源文件（可以在“ src ”文件夾中找到）。

　　現在，讓我們看看庫里面有什么。我創建了兩個重要的庫來簡化 STM8S 上的 SPI 通信。即“ stm8s103_spi.h ”和“ stm8s_max72xx.h ”。您可能想知道圖片中的其他頭文件。可以參考《STM8S 標準外設庫》手冊。現在，讓我們進入編碼部分。

　　在stm8s103_spi.h頭文件里面：

在 stm8s103_spi.h 文件的開頭，我們包含了“?STM8S.h?”頭文件。“?STM8S.h?”文件包含“?stm8s_spi.h?”頭文件的定義和STM8S開發板的板配置。SPI 通信的預定義函數可以在“?stm8s_spi.h?”文件中找到。我們不討論stm8s_spi.h頭文件中的每個函數，而是討論“stm8s103_spi.h”頭文件中使用的重要函數。在“stm8s103_spi.h”中，頭文件包含三個用于SPI通信的函數。讓我們一一討論每個功能。

void delay_ms(int ms) //函數定義
{
整數 i =0 ;
詮釋 j = 0;
對于 (i=0; i<=ms; i++)
{
for (j=0; j<120; j++) // Nop = Fosc/4
_asm("nop"); //不執行任何操作
}
}

上面提到的函數“delay_ms()”用于在任務中提供以毫秒為單位的延遲。您可以在delay_ms()函數中找到兩個嵌套的 for 循環，其中包含另一個函數“_asm(“nop”)”。_asm(“nop”)可用于指示微控制器不執行任何操作。此delay_ms()函數可以將一個參數作為整數，以毫秒為單位表示延遲。

無效SPI_setup(無效)
{
     SPI_DeInit();
     SPI_Init(SPI_FIRSTBIT_MSB,
              SPI_BAUDRATEPRESCALER_2,
              SPI_MODE_MASTER,
              SPI_CLOCKPOLARITY_HIGH,
              SPI_CLOCKPHASE_1EDGE，
              SPI_DATADIRECTION_1LINE_TX，
              SPI_NSS_SOFT,
              0x00);
     SPI_Cmd（啟用）；
}

　　上面提到的下一個函數“ SPI_setup（void）”是一個不可返回的函數，可以用來啟動SPI通信。該函數對STM8S上的SPI通信有重要作用。在討論這個函數之前，讓我告訴你這個函數可以在stm8s_spi.h頭文件中找到。您可以簡單地右鍵單擊每個功能，然后您需要單擊“轉到定義”選項，該選項可以在您按右鍵單擊該功能后在彈出窗口中找到。你可以參考下圖。

　　SPI_DeInit?()函數可用于停止板上任何先前啟動的 SPI 通信。SPI_Init?()函數用于啟動 Board 和 Slave 之間的 SPI 通信。這個初始化函數有一些參數需要處理。您可以按照與上述相同的方法轉到每個參數的定義。我們應該感謝“?stm8s_spi.h?”頭文件的創建者，因為他們在注釋中提到了文件中的每個細節。我想通過閱讀這些注釋，您將很容易理解這些函數中使用的每個參數。我們可以使用SPI_Cmd()函數啟用或禁用 SPI 外設。

void SPI_write(unsigned char slave_address, unsigned char value)
{
    而（SPI_GetFlagStatus（SPI_FLAG_BSY））；
    GPIO_WriteLow（CS_port，CS_pin）；              
    SPI_SendData(slave_address);
    而（！SPI_GetFlagStatus（SPI_FLAG_TXE））；       
    SPI_SendData(值);
    而（！SPI_GetFlagStatus（SPI_FLAG_TXE））；               
    GPIO_WriteHigh（CS_port，CS_pin）；
}

SPi_write?()函數可用于將數據寫入目標寄存器。首先，我們需要檢查 SPI 狀態寄存器是否空閑。我們可以在while循環下使用SPI_GetFlagStatus(SPI_FLAG_BSY)函數來檢查SPI通信的狀態。“?GPIO_WriteLow(ChipSelect_port, ChipSelect_pin)”函數用于向使用頭文件開頭的“?ChipSelect_port”和“ChipSelect_pin”定義的片選引腳發送“0”信號。然后“SPI_SendData(slave_address)”用于發送“slave_address”所在的從地址參數包含從設備的目標寄存器的地址。然后我們需要等到發送緩沖區清空。然后我們將使用“SPI_SendData(value)”發送值。然后我們需要再次檢查發送緩沖區的狀態，我們需要等到它為空。現在，我們可以使用“GPIO_WriteHigh(ChipSelect_port, ChipSelect_pin)”將芯片選擇引腳設置為高電平。

在 STM8S 上執行 SPI 時可能會遇到一些錯誤。我已經提到了我在執行此操作時遇到的錯誤。IE

“while(!SPI_GetFlagStatus(SPI_FLAG_TXE))”循環永遠不會中斷。這意味著發送緩沖區不為空。您可以使用“ SPI_SendData()?”函數檢查您發送的地址位。或者您可以檢查您的接線設置，如果所有電線都正確連接。

在stm8s_max72xx.h頭文件里面：

“?stm8s_max7xx.h”頭文件有一些功能，可在使用 SPI 通信將 8x8 MAX72xx Led 矩陣顯示板與 STM8S 連接時使用。在這個文件的開頭，我已經為設備寄存器單獨定義了一些宏。這些地址可以從MAX72xx IC的數據表中找到。

#define decode_mode_reg 0x09
#define intensity_reg 0x0A
#define scan_limit_reg 0x0B
#define shutdown_reg 0x0C
#define display_test_reg 0x0F
#define shutdown_cmd 0x00
#define run_cmd 0x01
#define no_test_cmd 0x00
#define test_cmd 0x01

那么“alphabets[26]”就是存儲 26 個字母的 char 數組。“?alpha_char[26][8]”是一個二維 (2D) 數組，其中包含 8x8 Led 矩陣的每個字母表的八個 8 位地址。例如，讓我們查看“?alpha_char”的第 0個索引，我們有 8 個 8 位十六進制數據。此十六進制數據表示 8x8 矩陣格式中的字母“A”。

const char 字母[26]= "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
const uint8_t alpha_char[26][8] = {{0x0, 0xfc, 0xfe, 0x27, 0x27, 0xfe, 0xfc, 0x0},
{0x0, 0xfe, 0xfe, 0x92, 0x92, 0xfe, 0x6c, 0x0},
{0x0, 0x7e, 0xff, 0xc3, 0xc3, 0xe7, 0x66, 0x0},
{0x0, 0xff, 0xff, 0xc3, 0xc3, 0xff, 0x7e, 0x0},
{0x0, 0xfe, 0xfe, 0x92, 0xba, 0x82, 0xc6, 0x0},
{0x82, 0xfe, 0xfe, 0x92, 0x3a, 0x2, 0x6, 0x0},
{0x0, 0x7e, 0xff, 0xc3, 0xd3, 0xf7, 0x76, 0x0},
{0x0, 0xfe, 0xfe, 0x30, 0x30, 0xfe, 0xfe, 0x0},
{0x0, 0xc6, 0xc6, 0xfe, 0xfe, 0xc6, 0xc6, 0x0},
{0x0, 0x30, 0x70, 0x63, 0x63, 0x7f, 0x3f, 0x3},
{0x0, 0xff, 0xff, 0x18, 0x3c, 0x6e, 0xc7, 0x0},
{0x0, 0x81, 0xff, 0xff, 0x81, 0x80, 0xe0, 0x0},
{0x0, 0xfe, 0xfe, 0x1c, 0x38, 0x1c, 0xfe, 0xfe},
{0x4e, 0xc6, 0xe6, 0xf6, 0xde, 0xce, 0xc6, 0xc6},
{0x4f, 0x38, 0x6c, 0xc6, 0xc6, 0xc6, 0x6c, 0x38},
{0x50, 0xfc, 0x66, 0x66, 0x7c, 0x60, 0x60, 0xf0},
{0x51, 0x78, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xdc, 0x78, 0x1c},
{0x0, 0xff, 0xff, 0x33, 0x33, 0xff, 0xee, 0xc0},
{0x0, 0xce, 0xdf, 0xdb, 0xdb, 0xfb, 0x73, 0x0},
{0x0, 0x7, 0x83, 0xff, 0xff, 0x83, 0x7, 0x0},
{0x0, 0x7f, 0xff, 0xc0, 0xc0, 0xff, 0x7f, 0x0},
{0x56, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0x78, 0x30},
{0x57, 0xc6, 0xc6, 0xc6, 0xd6, 0xfe, 0xee, 0xc6},
{0x58, 0xc6, 0xc6, 0x6c, 0x38, 0x38, 0x6c, 0xc6},
{0x59, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0x78, 0x30, 0x30, 0x78},
{0x7f, 0x7f, 0x61, 0x31, 0x98, 0x8c, 0xfe, 0xfe}
};

然后我們有一個“?string_len()”函數來獲取字符串的長度。我創建了一個MAX7219_init()函數來將 MAX7219 LED 矩陣初始化為從設備。在這個函數中，你可以看到我已經在“?GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST ”模式下初始化了“ChipSelect_port”和“ChipSelect_pin”。我們需要按照數據表使用該寄存器命令來初始化 MAX7219。我調用了“SPI_write()”函數將數據寫入我在頭文件頂部定義的電阻器中。

無效 MAX7219_init(無效)
{
    GPIO_Init(ChipSelect_port, ChipSelect_pin, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
    SPI_write(shutdown_reg, run_cmd);                
    SPI_write(decode_mode_reg, 0x00);
    SPI_write(scan_limit_reg, 0x07);
    SPI_write(intensity_reg, 0x04);
    SPI_write(display_test_reg, test_cmd);
    延遲毫秒（10）；    
    SPI_write(display_test_reg, no_test_cmd);
}

下面提到的“display_clear(void)”函數用于清除 LED 矩陣。我在“zeros_clr[8]”數組中使用了 8 個 8 位 0 。然后我在 for 循環中使用該數組的每一位將 8x8 LED 矩陣顯示器的每個 LED 設置為'0'或'LOW'。

無效顯示清除（無效）{
                    無符號字符 zeros_clr[8] = {0x00、0x00、0x00、0x00、0x00、0x00、0x00、0x00}；
 無符號字符 j = 0x00;               
                for(j = 0; j < sizeof(zeros_clr); j++)
                {                                              
                                                SPI_write((1 + j), zeros_clr [j]);
                                                延遲毫秒（100）；
                }
}

“?display_char(int alphabet_sequence)”可用于在 LED 矩陣顯示板上顯示字符。我們需要提供“alpha_char[][]”數組的字母索引。在函數內部，我們有“SPI_write()”。這次我們提供了 Led 矩陣的行和列的寄存器值，以將數據寫入特定的 LED。

void display_char (int alphabet_sequence)
{
                  無符號整數 i;
                                for(i=0; i<8; i++){
                SPI_write((i+1), alpha_char[alphabet_sequence][i]);
                                                             延遲毫秒（100）；                              
                                }
}

“?display_string()”可用于顯示字符串。這是一個簡單的程序，我使用字符比較來將輸入字符串的每個字符與“字母”的每個字符進行比較。我為輸入字符串中的每個字符記錄了“pos”變量中“?alphabets?”的索引，并將該索引傳遞給“display_char()”。

void display_string (const char string[]){                               
    無符號字符 j,pos;                              
    int input_string_length = string_len(string);
                                int alphabets_length = string_len（字母）；                               
                for(j=0;j

	?

	在 main.c 文件中：

	現在，我們有了要討論的main.c文件。在main.c文件中，我們有三個函數。即main()、clock_setup()和GPIO_setup()。在clock_setup()函數中，我使用了CLK_DeInit()函數來停止微控制器內部任何先前啟動的時鐘。您可以輕松獲得此處使用的每個函數和參數的詳細說明。您需要使用我之前討論過的“轉到定義”方法。在GPIO_setup() 中，我使用GPIO_DeInit()函數去初始化端口 C。然后我初始化了端口 C 的 Pin 5 和 Pin 6?。?通過使用GPIO_Init()函數。

	?
無效時鐘設置（無效）
{
     CLK_DeInit();              
     CLK_HSICmd（啟用）；
     而(CLK_GetFlagStatus(CLK_FLAG_HSIRDY) == FALSE);
     CLK_ClockSwitchCmd（啟用）；
     CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);
     CLK_SYSCLKConfig(CLK_PRESCALER_CPUDIV1);               
     CLK_ClockSwitchConfig(CLK_SWITCHMODE_AUTO, CLK_SOURCE_HSI,
     禁用，CLK_CURRENTCLOCKSTATE_ENABLE）；         
     CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_SPI, ENABLE);
}
無效 GPIO_setup(無效)
{
     GPIO_DeInit(GPIOC);
     GPIO_Init(GPIOC, ((GPIO_Pin_TypeDef)GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6),
               GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST）；
}

	?

	在main?() 函數中，我已經調用了我們目前討論的四個函數。這些函數可以以相同的順序用于在 STM8S 上建立 SPI 通信。然后我們有“display_clear()”函數在啟動時清除顯示。然后我用參數“0”調用“?display_char()?”來顯示字母“A”。在“while()”循環中，我使用“display_string()”和“display_clear()”函數來顯示字符串。就我而言，我使用“?CIRCUITDIGEST?”作為字符串顯示在 Led 矩陣顯示器上。它將每隔 2 秒顯示一次該字符串。

	　　至此，我們終于在STM8S103F3P6開發板上完成了SPI通信。

	　　　　#include “STM8S.h”

	　　#include “stm8s103_SPI.h”

	　　#include “stm8s_max72xx.h”

	　　void clock_setup（void）;

	　　無效 GPIO_setup（無效）；

	　　void main（）

	　　{

	　　const char input_string2［］ = “CIRCUITDIGEST”;

	　　時鐘設置（）；

	　　GPIO_setup（）;

	　　SPI_setup（）;

	　　MAX7219_init（）;

	　　顯示清除（）；//清除顯示

	　　delay_ms（1000）;

	　　顯示字符（0）；// 顯示字母“A”

	　　delay_ms（4000）;

	　　while（TRUE）

	　　{

	　　display_clear（）; //清除顯示

	　　display_string（input_string2）;

	　　};

	　　}

	　　void clock_setup（void）

	　　{

	　　CLK_DeInit（）;

	　　CLK_HSICmd（啟用）；

	　　而（CLK_GetFlagStatus（CLK_FLAG_HSIRDY） == FALSE）;

	　　CLK_ClockSwitchCmd（啟用）；

	　　CLK_HSIPrescalerConfig（CLK_PRESCALER_HSIDIV1）;

	　　CLK_SYSCLKConfig（CLK_PRESCALER_CPUDIV1）;

	　　CLK_ClockSwitchConfig（CLK_SWITCHMODE_AUTO，CLK_SOURCE_HSI，

	　　禁用，CLK_CURRENTCLOCKSTATE_ENABLE）；

	　　CLK_PeripheralClockConfig（CLK_PERIPHERAL_SPI， ENABLE）;

	　　}

	　　無效 GPIO_setup（void）

	　　{

	　　GPIO_DeInit（GPIOC）;

	　　GPIO_Init（GPIOC， （（GPIO_Pin_TypeDef）GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6），

	　　GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST）；

	　　}

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