SPI 接口一般使用 4 條線通信：

MISO  主設(shè)備數(shù)據(jù)輸入，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出。

MOSI  主設(shè)備數(shù)據(jù)輸出，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入。

SCLK 時(shí)鐘信號，由主設(shè)備產(chǎn)生。

CS 從設(shè)備片選信號，由主設(shè)備控制。

SPI 主要特點(diǎn)有：可以同時(shí)發(fā)出和接收串行數(shù)據(jù)；可以當(dāng)作主機(jī)或從機(jī)工作；提供頻率可編程時(shí)鐘；發(fā)送結(jié)束中斷標(biāo)志；寫沖突保護(hù)；總線競爭保護(hù)等。

STM32 的 SPI 功能很強(qiáng)大，SPI 時(shí)鐘最多可以到 18Mhz，支持 DMA，可以配置為 SPI 協(xié)議或者 I2S 協(xié)議

使用 STM32 的 SPI2 的主模式，下面就來看看 SPI2 部分的設(shè)置步驟吧。SPI 相關(guān)的庫函數(shù)和定義分布在文件 stm32f10x_spi.c 以及頭文件 stm32f10x_spi.h 中。STM32 的主模式配置步驟如下：

1）配置相關(guān)引腳的復(fù)用功能，使能 SPI2 時(shí)鐘

我們要用 SPI2，第一步就要使能 SPI2 的時(shí)鐘。其次要設(shè)置 SPI2 的相關(guān)引腳為復(fù)用輸出，這樣才會(huì)連接到 SPI2 上否則這些 IO 口還是默認(rèn)的狀態(tài)，也就是標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出口。這里我們使用的是 PB13、14、15 這 3 個(gè)（SCK.、MISO、MOSI，CS 使用軟件管理方式），所以設(shè)置這三個(gè)為復(fù)用 IO。

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );//PORTB 時(shí)鐘使能 

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2, ENABLE );//SPI2 時(shí)鐘使能   

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;   //PB13/14/15 復(fù)用推挽輸出 

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化 GPIOB

2）初始化 SPI2,設(shè)置 SPI2 工作模式

接下來我們要初始化 SPI2,設(shè)置 SPI2 為主機(jī)模式，設(shè)置數(shù)據(jù)格式為 8 位，然設(shè)置 SCK 時(shí)鐘極性及采樣方式。并設(shè)置 SPI2 的時(shí)鐘頻率（最大 18Mhz），以及數(shù)據(jù)的格式（MSB 在前還是LSB 在前）。這在庫函數(shù)中是通過 SPI_Init 函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。

void SPI_Init(SPI_TypeDef* SPIx, SPI_InitTypeDef* SPI_InitStruct)；

跟其他外設(shè)初始化一樣，第一個(gè)參數(shù)是 SPI 標(biāo)號，這里我們是使用的 SPI2。下面我們來看看第二個(gè)參數(shù)結(jié)構(gòu)體類型 SPI_InitTypeDef 的定義：

typedef struct

{

uint16_t SPI_Direction; // 設(shè)置 SPI 的通信方式，可以選擇為半雙工，全雙工，以及串行發(fā)和串行收方式

uint16_t SPI_Mode; // 設(shè)置 SPI 的主從模式

uint16_t SPI_DataSize; // 為 8 位還是 16 位幀格式選擇項(xiàng)

uint16_t SPI_CPOL; // 設(shè)置時(shí)鐘極性

uint16_t SPI_CPHA; // 設(shè)置時(shí)鐘相位

uint16_t SPI_NSS;   //設(shè)置 NSS 信號由硬件（NSS 管腳）還是軟件控制

uint16_t SPI_BaudRatePrescaler;  //設(shè)置 SPI 波特率預(yù)分頻值

uint16_t SPI_FirstBit;    //設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸順序是 MSB 位在前還是 LSB 位在前

uint16_t SPI_CRCPolynomial; //設(shè)置 CRC 校驗(yàn)多項(xiàng)式，提高通信可靠性，大于 1 即可

}SPI_InitTypeDef;

結(jié)構(gòu)體成員變量比較多，這里我們挑取幾個(gè)重要的成員變量說一下：

第一個(gè)參數(shù) SPI_Direction 是用來設(shè)置 SPI 的通信方式，可以選擇為半雙工，全雙工，以及串行發(fā)和串行收方式，這里我們選擇全雙工模式 SPI_Direction_2Lines_FullDuplex。

第二個(gè)參數(shù) SPI_Mode 用來設(shè)置 SPI 的主從模式，這里我們設(shè)置為主機(jī)模式 SPI_Mode_Master，當(dāng)然有需要你也可以選擇為從機(jī)模式 SPI_Mode_Slave。

第三個(gè)參數(shù) SPI_DataSiz 為 8 位還是 16 位幀格式選擇項(xiàng)，這里我們是 8 位傳輸，選擇SPI_DataSize_8b。

第四個(gè)參數(shù) SPI_CPOL 用來設(shè)置時(shí)鐘極性，我們設(shè)置串行同步時(shí)鐘的空閑狀態(tài)為高電平所以我們選擇 SPI_CPOL_High。

第五個(gè)參數(shù) SPI_CPHA 用來設(shè)置時(shí)鐘相位，也就是選擇在串行同步時(shí)鐘的第幾個(gè)跳變沿（上升或下降）數(shù)據(jù)被采樣，可以為第一個(gè)或者第二個(gè)條邊沿采集，這里我們選擇第二個(gè)跳變沿，所以選擇 SPI_CPHA_2Edge

第六個(gè)參數(shù) SPI_NSS 設(shè)置 NSS 信號由硬件（NSS 管腳）還是軟件控制，這里我們通過軟件控制 NSS 關(guān)鍵，而不是硬件自動(dòng)控制，所以選擇 SPI_NSS_Soft。

第七個(gè)參數(shù) SPI_BaudRatePrescaler 很關(guān)鍵，就是設(shè)置 SPI 波特率預(yù)分頻值也就是決定 SPI 的時(shí)鐘的參數(shù) ， 從不分頻道 256 分頻 8 個(gè)可選值，初始化的時(shí)候我們選擇 256 分頻值SPI_BaudRatePrescaler_256,  傳輸速度為 36M/256=140.625KHz。

第八個(gè)參數(shù) SPI_FirstBit 設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸順序是 MSB 位在前還是 LSB 位在前， ，這里我們選擇SPI_FirstBit_MSB 高位在前。

第九個(gè)參數(shù) SPI_CRCPolynomial 是用來設(shè)置 CRC 校驗(yàn)多項(xiàng)式，提高通信可靠性，大于 1 即可。

設(shè)置好上面 9 個(gè)參數(shù)，我們就可以初始化 SPI 外設(shè)了。初始化的范例格式為：

SPI_InitTypeDef   SPI_InitStructure;

SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;   //雙線雙向全雙工

SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;    //主 SPI

SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;  // SPI 發(fā)送接收 8 位幀結(jié)構(gòu)

SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;//串行同步時(shí)鐘的空閑狀態(tài)為高電平 

SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;//第二個(gè)跳變沿?cái)?shù)據(jù)被采樣

SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;  //NSS 信號由軟件控制

SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;  //預(yù)分頻 256

SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;  //數(shù)據(jù)傳輸從 MSB 位開始

SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;  //CRC 值計(jì)算的多項(xiàng)式

SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);   //根據(jù)指定的參數(shù)初始化外設(shè) SPIx 寄存器

3）使能 SPI2

初始化完成之后接下來是要使能 SPI2 通信了，在使能 SPI2 之后，我們就可以開始 SPI 通訊了。使能 SPI2 的方法是：

SPI_Cmd(SPI2, ENABLE); //使能 SPI 外設(shè)

4）SPI 傳輸數(shù)據(jù)

通信接口當(dāng)然需要有發(fā)送數(shù)據(jù)和接受數(shù)據(jù)的函數(shù)，固件庫提供的發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)原型為：

void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data)；

這個(gè)函數(shù)很好理解，往 SPIx 數(shù)據(jù)寄存器寫入數(shù)據(jù)  Data，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)送。

固件庫提供的接受數(shù)據(jù)函數(shù)原型為：

uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef* SPIx)  ；

這個(gè)函數(shù)也不難理解，從 SPIx 數(shù)據(jù)寄存器讀出接受到的數(shù)據(jù)。

5）查看 SPI 傳輸狀態(tài)

在 SPI 傳輸過程中，我們經(jīng)常要判斷數(shù)據(jù)是否傳輸完成，發(fā)送區(qū)是否為空等等狀態(tài)，這是通過函數(shù) SPI_I2S_GetFlagStatus 實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)函數(shù)很簡單就不詳細(xì)講解，判斷發(fā)送是否完成的方法是：

SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE)；

接下來介紹一下 W25Q64。W25Q64 是華邦公司推出的大容量SPI  FLASH 產(chǎn)品，W25Q64 的容量為 64Mb，該系列還有 W25Q80/16/32 等。ALIENTEK 所選擇的 W25Q64 容量為 64Mb，也就是 8M 字節(jié)。

W25Q64 將 8M 的容量分為 128 個(gè)塊（Block），每個(gè)塊大小為 64K 字節(jié)，每個(gè)塊又分為 16個(gè)扇區(qū)（Sector），每個(gè)扇區(qū) 4K 個(gè)字節(jié)。W25Q64 的最少擦除單位為一個(gè)扇區(qū)，也就是每次必須擦除 4K 個(gè)字節(jié)。這樣我們需要給 W25Q64 開辟一個(gè)至少 4K 的緩存區(qū)，這樣對 SRAM 要求比較高，要求芯片必須有 4K 以上 SRAM 才能很好的操作。

W25Q64 的擦寫周期多達(dá) 10W 次，具有 20 年的數(shù)據(jù)保存期限，支持電壓為 2.7~3.6V，W25Q64 支持標(biāo)準(zhǔn)的 SPI，還支持雙輸出/四輸出的 SPI，最大 SPI 時(shí)鐘可以到 80Mhz（雙輸出時(shí)相當(dāng)于 160Mhz，四輸出時(shí)相當(dāng)于 320M），更多的 W25Q64 的介紹，請參考 W25Q64 的DATASHEET。