Как да използвам spi комуникацията в микроконтролера stm32

В предишните ни уроци научихме за SPI и I2C комуникацията между две Arduino платки. В този урок ще заменим една платка Arduino с платката Blue Pill, която е STM32F103C8, и ще комуникира с платката Arduino с помощта на SPI шина. В този пример за STM32 SPI ще използваме Arduino UNO като Slave и STM32F103C8 като Master с два 16X2 LCD дисплея, прикрепени един към друг поотделно. Два потенциометра също са свързани със STM32 (PA0) и Arduino (A0), за да определят изпращащите стойности (от 0 до 255) от главен на подчинен и подчинен на главен чрез промяна на потенциометъра.

SPI в STM32F103C8

Сравнявайки SPI шината в Arduino и STM32F103C8 Blue Pill board, STM32 има 2 SPI шина в себе си, докато Arduino Uno има една SPI шина. Arduino Uno има ATMEGA328 микроконтролер в себе си, а STM32F103C8 има ARM Cortex-M3, което го прави по-бърз от Arudino Board.

За да научите повече за SPI комуникацията, вижте нашите предишни статии

Как да използвам SPI в Arduino: Комуникация между две Arduino платки
SPI комуникация с PIC микроконтролер PIC16F877A
SPI комуникация чрез Bit Banging
Детектор за теч на резервоар за топла вода Raspberry Pi с помощта на модули SPI
Часовник в реално време ESP32 с помощта на модул DS3231

STM32 SPI щифтове STM32F103C8

SPI линия 1	ПИН в STM32F103C8
MOSI1	PA7 или PB5
MISO1	PA6 или PB4
SCK1	PA5 или PB3
SS1	PA4 или PA15
SPI линия2
MOSI2	PB15
MISO2	PB14
SCK2	PB13
SS2	PB12

SPI щифтове в Arduino

SPI линия	ПИН в Arduino
МОСИ	11 или ICSP-4
MISO	12 или ICSP-1
SCK	13 или ICSP-3
SS	10

Необходими компоненти

STM32F103C8
Arduino
LCD 16x2 - 2
10k потенциометър - 4
Макет
Свързване на проводници

Електрическа схема и връзки за урок STM32 SPI

Таблицата по-долу показва изводите, свързани за STM32 SPI комуникация с Arduino.

SPI щифт	STM32F103C8	Arduino
МОСИ	PA7	11.
MISO	PA6	12
SCK	PA5	13
SS1	PA4	10

Таблицата по-долу показва щифтовете, свързани за два LCD (16x2) със STM32F103C8 и Arduino поотделно.

LCD щифт	STM32F103C8	Arduino
VSS	GND	GND
VDD	+ 5V	+ 5V
V0	Към централния ПИН на потенциометъра за LCD контраст	Към централния ПИН на потенциометъра за LCD контраст
RS	PB0	2
RW	GND	GND
Е.	PB1	3
D4	PB10	4
D5	PB11	5
D6	PC13	6
D7	PC14	7
A	+ 5V	+ 5V
К	GND	GND

Важно:

Не забравяйте да свържете заедно Arduino GND и STM32F103C8 GND.

STM32 SPI програмиране

Програмирането е подобно на кода на Arduino. Същото библиотеката се използва при програмиране на STM32F103C8. Може да се програмира с помощта на USB порт, без да се използва FTDI програмист, за да научите повече за програмирането на STM32 с Arduino IDE, следвайте връзката.

В този пример за STM32 SPI ще използваме Arduino UNO като Slave и STM32F103C8 като Master с два 16X2 LCD дисплея, прикрепени един към друг поотделно. Два потенциометра също са свързани със STM32 (PA0) и Arduino (A0), за да определят изпращащите стойности (от 0 до 255) от главен на подчинен и подчинен на главен чрез промяна на потенциометъра.

Аналоговият вход се приема на STM32F10C8 щифт PA0 (0 до 3.3V) чрез завъртане на потенциометъра. След това тази входна стойност се преобразува в аналогова в цифрова стойност (0 до 4096) и тази цифрова стойност се преобразува допълнително в (0 до 255), тъй като можем да изпращаме само 8-битови (байтови) данни чрез SPI комуникация наведнъж.

По същия начин в Slave страна приемаме аналогова входна стойност на Arduino pin A0 от (0 до 5V) с помощта на потенциометър. И отново тази входна стойност се преобразува в аналогова в цифрова стойност (0 до 1023) и тази цифрова стойност се преобразува допълнително в (0 до 255)

Този урок има две програми - една за главен STM32 и друга за slave Arduino. Пълни програми за двете страни са дадени в края на този проект с демонстрационно видео.

Основно STM32 SPI програмиране Обяснение

1. На първо място трябва да включим SPI библиотека за използване на комуникационни функции SPI и LCD библиотека за използване на LCD функции. Определете също LCD щифтове за LCD 16x2. Научете повече за свързването на LCD със STM32 тук.

#include #include const int rs = PB0, en = PB1, d4 = PB10, d5 = PB11, d6 = PC13, d7 = PC14; LiquidCrystal lcd (rs, en, d4, d5, d6, d7);

2. При настройка за невалидност ()

Стартирайте серийната комуникация със скорост на предаване 9600.

Serial.begin (9600);

След това започнете SPI комуникацията

SPI.begin ();

След това задайте делителя на часовника за SPI комуникация. Задал съм разделител 16.

SPI.setClockDivider (SPI_CLOCK_DIV16);

След това задайте SS пина HIGH, тъй като не стартирахме прехвърляне към slave arduino.

digitalWrite (SS, HIGH);

3. In void loop ()

Преди да изпратим каквато и да е стойност на подчинен, трябва да НАМАЛИМ избраната подчинена стойност, за да започнем прехвърляне към подчинен от главен

digitalWrite (SS, LOW);

След това прочетете аналоговата стойност от главния STM32F10C8 POT, прикрепен към щифт PA0.

int pot = analogRead (PA0);

След това преобразувайте тази стойност в един байт (0 до 255).

байт MasterSend = карта (пот, 0,4096,0,255);

Тук идва важната стъпка, в следващото изявление ние изпращаме преобразуваната стойност на POT, съхранена в променливата Mastersend, на подчинения Arduino, а също така получаваме стойност от подчинения Arduino и съхраняваме тази в променливата mastereceive .

Mastereceive = SPI.transfer (Mastersend);

След това покажете получените стойности от подчиненото arduino със закъснение от 500 микросекунди и след това непрекъснато получавайте и показвайте стойностите.

Serial.println ("Slave Arduino to Master STM32"); Serial.println (MasterReceive lcd.setCursor (0,0); lcd.print ("Master: STM32"); lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("SalveVal:"); lcd.print (MasterReceive delay (500); digitalWrite (SS, HIGH);

Забележка: Използваме serial.println (), за да видим резултата в Serial Motor на Arduino IDE.

Обяснение на програмирането на Slave Arduino SPI

1. Същото като master, на първо място трябва да включим SPI библиотека за използване на комуникационни функции I2C и LCD библиотека за използване на LCD функции. Определете също LCD щифтове за LCD 16x2.

#include #include LiquidCrystal lcd (2, 3, 4, 5, 6, 7); // Определяне на щифтове за LCD модули (RS, EN, D4, D5, D6, D7)

2. При настройка за невалидност ()

Започваме серийна комуникация със скорост на предаване 9600.

Serial.begin (9600);

По-долу изявлението задава MISO като ИЗХОД (Трябва да изпращате данни на Master IN). Така данните се изпращат чрез MISO на Slave Arduino

pinMode (MISO, OUTPUT);

Сега включете SPI в режим Slave, като използвате SPI Control Register

SPCR - = _BV (SPE);

След това включете прекъсването за SPI комуникация. Ако данните са получени от главен, се извиква рутинната услуга за прекъсване и получената стойност се взема от SPDR (регистър на данни SPI)

SPI.attachInterrupt ();

Стойността от master се взема от SPDR и се съхранява в Slavereceived променлива. Това се случва в следната функция за прекъсване.

ISR (SPI_STC_vect) {Slavereceived = SPDR; получено = вярно; }

3. Следващ цикъл void ()

Прочетете аналоговата стойност от Slave Arduino POT, прикрепен към щифт A0.

int pot = analogRead (A0);

Преобразувайте тази стойност в един байт като 0 до 255.

Slavesend = карта (пот, 0,1023,0,255);

Следващата важна стъпка е да изпратите преобразуваната стойност към Master STM32F10C8, така че поставете стойността в регистъра SPDR. Регистърът SPDR се използва за изпращане и получаване на стойности.

SPDR = Slavesend;

След това покажете получената стойност ( SlaveReceive ) от Master STM32F103C8 на LCD със закъснение от 500 микросекунди и след това непрекъснато получавайте и показвайте тази стойност.

lcd.setCursor (0,0); lcd.print ("Slave: Arduino"); lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("MasterVal:"); Serial.println ("Master STM32 to Slave Arduino"); Serial.println (SlaveReceived); lcd.print (SlaveReceived); забавяне (500);

Чрез завъртане на потенциометъра от едната страна можете да видите различните стойности на LCD от другата страна:

Така че, как се осъществява комуникацията SPI в STM32. Сега можете да свържете всеки SPI сензор с платка STM32.

Пълното кодиране за Master STM32 и Slave Arduino е дадено по-долу с демонстрационно видео