HAL库学习梳理——SPI（收发Flash数据实验）

news2024/9/20 9:56:51

实验现象：将LED灯的状态保存到Flash里，掉电读取Flash并设置LED。

1，STM32CubeMx 配置

1.1 SPI引脚说明

1.2 参数配置

1.3 GPIO配置

2，程序

2.1 保存LED状态到Flash

发送数据流程为：Flash写使能——擦除扇区——延迟100ms——写使能——页编程——延迟10ms

需要注意的是每一次对Flash进行操作的时候都需要：开启片选NSS——Flash操作——关闭片选NSS

开启或关闭片选NSS：就是对NSS的GPIO引脚输入相应的高低电平。笔者这里NSS的GPIO引脚是PA4。

// 开启片选NSS
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);

// 关闭片选NSS
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);

（1） Flash写使能：从器件工作手册上可以看到，Flash的写使能指令是0x06。

uint8_t WriteEnableCmd[] = {0x06};                         // 写使能命令

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);      // 开启片选
  
HAL_SPI_Transmit(&hspi1,WriteEnableCmd,1,HAL_MAX_DELAY);   // 发送命令

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);        // 关闭片选

（2）擦除扇区：擦除扇区指令为0x20。

uint8_t sectorEraseCmd[] = {0x20,0x00,0x00,0x00};          // 擦除命令和24位擦除地址

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);      // 开启片选
  
HAL_SPI_Transmit(&hspi1,sectorEraseCmd,4,HAL_MAX_DELAY);   // 发送擦除命令

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);        // 关闭片选

（3）延时100ms：

  // 延迟100ms
  HAL_Delay(100);

（4） Flash写使能：与上面的一样，写使能指令是0x06。

（5）页编程写入数据： 注意页编程的指令是 0x02 ，擦除扇区的指令是 0x20。

uint8_t pageProgCmd[5];     // 存放页编程命令、24位写入地址、以及写入的数据

pageProgCmd[0]=0x02;        // 页编程命令

pageProgCmd[1]=0x00;        // 页编程地址
pageProgCmd[2]=0x00;
pageProgCmd[3]=0x00;

pageProgCmd[4]=led_state;   // 存放数据——LED状态

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);      // 开启片选
  
HAL_SPI_Transmit(&hspi1,pageProgCmd,5,HAL_MAX_DELAY);      // 页编程

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);        // 关闭片选

（6）延时10ms：

  // 延迟10ms
  HAL_Delay(10);

2.2 从Flash读取数据

读取数据流程为：开启片选——Flash发送读命令——读取数据赋值——关闭片选

uint8_t LoadLEDstate(void)
{
  uint8_t readEnableCmd[] = {0x03,0x00,0x00,0x00};            // 读命令（0x03）和地址
  uint8_t ledState = 0xff;                                    // 存放读取的数据

  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);       // 开启片选

  HAL_SPI_Transmit(&hspi1,readEnableCmd,4,HAL_MAX_DELAY);     // 发送读命令

  HAL_SPI_Receive(&hspi1,&ledState,1,HAL_MAX_DELAY);          // 接收数据并保存

  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);         // 关闭片选

  return ledState;
}

2.3 总程序

#include "main.h"

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_SPI1_Init(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
static void SaveLEDstate(uint8_t led_state);        // 保存LED状态函数声明
static uint8_t LoadLEDstate(void);                  // 读取LED状态函数声明
/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
static void SaveLEDstate(uint8_t led_state)         // 保存LED状态函数
{

  // 写使能
  uint8_t WriteEnableCmd[] = {0x06};
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_SPI_Transmit(&hspi1,WriteEnableCmd,1,HAL_MAX_DELAY); 
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);  
  // 擦除扇区
  uint8_t sectorEraseCmd[] = {0x20,0x00,0x00,0x00};
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_SPI_Transmit(&hspi1,sectorEraseCmd,4,HAL_MAX_DELAY); 
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);
  // 延迟100ms
  HAL_Delay(100);
  // 写使能
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_SPI_Transmit(&hspi1,WriteEnableCmd,1,HAL_MAX_DELAY); 
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET); 
  // 页编程
  uint8_t pageProgCmd[5];
  pageProgCmd[0]=0x02;
  pageProgCmd[1]=0x00;
  pageProgCmd[2]=0x00;
  pageProgCmd[3]=0x00;
  pageProgCmd[4]=led_state;
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_SPI_Transmit(&hspi1,pageProgCmd,5,HAL_MAX_DELAY); 
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);
  // 延迟10ms
  HAL_Delay(10);

}

uint8_t LoadLEDstate(void)                        // 读取LED状态函数
{
  uint8_t readEnableCmd[] = {0x03,0x00,0x00,0x00};
  uint8_t ledState = 0xff;

  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_SPI_Transmit(&hspi1,readEnableCmd,4,HAL_MAX_DELAY); 
  HAL_SPI_Receive(&hspi1,&ledState,1,HAL_MAX_DELAY); 
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);
  return ledState;
}
/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)                                // 主函数
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_SPI1_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */                        
  uint8_t pre = 1;
  uint8_t cur = 1;
  uint8_t led_state = 0;
  
  led_state=LoadLEDstate();                            // while之前读取Flash
  if(led_state == 1)
  {
      HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);
  }
  else
  {
      HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);
  }
  while (1)
  {
    pre = cur;
    if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_SET)   // 按钮翻转LED
    {
      cur=0; 
    }
    else
    { 
      cur=1;
    }
    if(pre!=cur)
    {
      if(cur==0){}
      else
      {
        if(led_state == 0)
        {
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);
            led_state = 1;
        }
        else
        {
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);
            led_state = 0;  
        }
        SaveLEDstate(led_state);                            // 保存LED状态
      }   
    }
    
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

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