STM32的SPI外设片选只有一个,怎么破?

2022-12-15  

之前用STM32的SPI需要控制很多外部芯片,可是一个SPI的外设只有一个片选,要实现独立片选一主多从,怎么实现呢?

SPI总线拓扑

一般地,SPI总线按照下图方式进行连接,一主多从。

如上图:

  • 每个从设备都有独立的片选引脚,主机同一时间段内,与一个从设备进行通信,也即选中一个从设备。

  • MOSI/MISO/SCLK并联在一起

  • MISO须是三态门,当从设备未选中时,该脚须设置为高阻态,而不能是输出态,否则会影响总线

  • 对于MOSI/SCLK,虽然并联在一起,但是由于仅一个输出,多输入。

但是你看STM32的SPI外设,一个SPI仅有一个NSS信号,以STM32F407的SPI2为例:

那么要实现前面说的一主多从,怎么办呢?有朋友说,直接用GPIO去模拟不就可以了。

不错,SPI总线要用GPIO模拟还是很容易的,但是这样做波特率做不高,需要占用CPU时间,效率比较低!而用SPI外设控制器,底层bit流的收发由外设控制器实现,用GPIO模拟则需要CPU参与。

怎么破呢?

菊花链拓扑

这种方案,省引脚。但是要移位控制,相对独立片选效率还是低不少。

独立片选拓扑

SPI外设的MOSI、MISO、SCK还是照用不误,但是片选我们不用,设置成通用输出模式,再用其他的GPIO片选从芯片即可。

上代码看看:

初始化SPI外设

从而原来SPI的收发函数前后加上片选信号即可:

如此一来,一个SPI外设就可以控制多个从芯片了。你如果有兴趣,不妨照这个思路试试看。


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