STM32——I2C和SPI波形分析

波形分析

I2C波形

//写命令

void OLED_WR_CMD(uint8_t cmd)

{

    HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1 ,0x78,0x00,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,&cmd,1,0x100);

}

//写数据

void OLED_WR_DATA(uint8_t data)

{

    HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1 ,0x78,0x40,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,&data,1,0x100);

}

//开启OLED显示   

void OLED_Display_On(void)

{

    OLED_WR_CMD(0X8D);  //SET DCDC命令

    OLED_WR_CMD(0X14);  //DCDC ON

    OLED_WR_CMD(0XAF);  //DISPLAY ON

}

以写入0X14为例,分析I2C信号的波形。

黄色的是SCL时钟线,蓝色的是SDA数据线。

  1. 空闲电平:SCL和SDA都是高电平。
  2. 起始信号:SCL高电平,SDA拉低。
  3. 结束信号:SCL高,SDA拉高。
  4. ACK应答信号:在第9个时钟,SDA为低电平。
  5. NACK应答信号(异常应答):在第9个时钟,SDA为高电平。

上图是,地址为0x78的设备地址0x00寄存器,写入0x14的数据

①起始信号

②地址位:SCL时钟信号,上升或下降沿对应的SDA信号高低。依次为 0 1 1 1 1 0 0 0。转换为十六进制即0X78,和程序中写的地址相符合。

③应答信号

④寄存器地址:0 0 0 0 0 0 0 0(OLED中的写功能寄存器)

⑤应答信号

⑥数据DATA:依次为 0 0 0 1 0 1 0 0。转换为0X14。

⑦应答信号

⑧结束信号

SPI波形分析

/* SPI1 init function */

void MX_SPI1_Init(void)

{

  /* USER CODE BEGIN SPI1_Init 0 */

  /* USER CODE END SPI1_Init 0 */

  /* USER CODE BEGIN SPI1_Init 1 */

  /* USER CODE END SPI1_Init 1 */

  hspi1.Instance = SPI1;

  hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;

  hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;

  hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;

  hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;

  hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;

  hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;

  hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_128;

  hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;

  hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;

  hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;

  hspi1.Init.CRCPolynomial = 10;

  if (HAL_SPI_Init(&hspi1) != HAL_OK)

  {

    Error_Handler();

  }

  /* USER CODE BEGIN SPI1_Init 2 */

  /* USER CODE END SPI1_Init 2 */

}

根据代码中标红的部分,可以得知CLK的极性是LOW(或者说是0),CLK的相位是第一个跳变沿(也就是0)。对于CPOL和CPHA都是0的情况,推出SPI工作在模式0上。

  按程序中配置,波形应该对应上图中CPHA=0和CPOL=0。

uint16_t W25QXX_ReadID(void)

{

    volatile uint16_t Temp = 0;    //volatile调试时不会被优化掉

    W25QXX_CS_ON();               

    SPI_ReadWriteByte(0x90);//发送读取ID命令      

    SPI_ReadWriteByte(0x00);        

    SPI_ReadWriteByte(0x00);        

    SPI_ReadWriteByte(0x00);                   

    Temp|=SPI_ReadWriteByte(0xFF)<<8; 

    Temp|=SPI_ReadWriteByte(0xFF); 

    W25QXX_CS_OFF();              

    return Temp;

}

以SPI_ReadWriteByte(0x90)为例

黄色--------SCK--------PA5

深蓝--------MOSI--------PA7--------D1

粉色--------MIS0--------PA6--------D0

浅蓝--------CS

SPI的8个时钟周期读写一次数据。在CLK的上升沿,数据写入(和蓝色的线交叉)分别是 1 0 0 1 0 0 0 0 ,转换成0X90

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