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1、通过实验了解SPI的通信模式及配置过程。 2、通过使用SPI与蓝牙模块NRF2401进行通信，送内部数据到蓝牙模块并读取从蓝牙主机上发送的控制信息，了解蓝牙模块的配置和通信过程。

SPI 协议(Serial Peripheral Interface)，即串行外围设备接口，是一种高速全双工的通信总线，它由摩托罗拉公司提出，当前最新的为 V04.01-2004 版。它被广泛地使用在 ADC、 LCD 等设备与 MCU 间通讯的场合。SPI通讯设备之间常用连接方式如图1所示。 图1 常见的SPI通讯系统

SPI 接口一般使用 4 条线： MISO 主设备数据输入，从设备数据输出。 MOSI 主设备数据输出，从设备数据输入SCLK 时钟信号，由主设备产生。CS 从设备片选信号，由主设备控制。根据 SPI 时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA) 配置的不同，分为四种 SPI 模式。时钟极性是指 SPI 通讯设备处于空闲状态时SCK 信号线的电平信号。时钟相位是指数据的采样的时刻。

SPI 主要特点有：可以同时发出和接收串行数据；可以当作主机或从机工作； 提供频率可编程时钟；发送结束中断标志；写冲突保护；总线竞争保护等。 SPI 模块为了和外设进行数据交换，根据外设工作要求，其输出串行同步时钟极性和相位可以进行配置，时钟极性（CPOL）对传输协议没有重大的影响。如果CPOL=0，串行同步时钟的空闲状态为低电平；如果 CPOL=1，串行同步时钟的空闲状态为高电平。时钟相位（CPHA）能够配置用于选择两种不同的传输协议之一进行数据传输。如果CPHA=0，在串行同步时钟的第一个跳变沿（上升或下降）数据被采样；如果 CPHA=1，在串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样。SPI 主模块和与之通信的外设备时钟相位和极性应该一致。

跟其他外设一样，STM32标准库提供了SPI初始化结构体及初始化函数来配置SPI外设。初始化结构体及函数定义在库文件“stm32f4xx_spi.h”和“stm32f4xx_spi.c”中。 SPI初始化结构体为SPI_InitTypeDef，其中包含： 表1 SPI_InitTypeDef配置

配置完这些结构体成员后，我们要调用库函数： SPI_Init(SPI_TypeDef* SPIx, SPI_InitTypeDef* SPI_InitStruct) 把这些参数写入到寄存器中，实现 SPI 的初始化，然后调用库函数：SPI_Cmd(SPI_TypeDef* SPIx, FunctionalState NewState) 来使能 SPI 外设。

在进行SPI发送数据时我们需要用到库函数：SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_FLAG) 来判断指定的SPI的标志位，在本实验中，检查指定的SPI标志位设置与否:发送缓存空标志位。 SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data)来发送指定的数据。

在进行SPI接受数据时我们需要用到库函数： SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_FLAG) 来判断指定的SPI的标志位，在本实验中，检查指定的SPI标志位设置与否:接受缓存非空标志位。 SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef* SPIx)通过SPIx最近接受的数据。

nRF24L01是一款工作在2.4~2.5GHz世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片。无线收发器包括：频率发生器、增强型SchockBurst模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器、解调器、输出功率、频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置。极低的电流消耗：当工作在发射模式下发射功率为-6dBm时电流消耗为9.0mA，接收模式时为12.3mA，掉电模式和待机模式下电流消耗更低。

图2 程序流程图

Windows7/8/10，32bit/64bit

小车所搭载的电路板主控芯片留有蓝牙调试端口，可以通过SPI连接蓝牙设备发送数据进行调试。

Keil 5，串口助手软件

1.1 在操作之前需要把关于GPIO,SPI,USART等的库文件添加到工程模板之中。在添加这些库文件之前需要把与stm32f10x_xxx.c 文件对应的一个 stm32f10x_xxx.h 头文也包含进我们的工程中才能够使用这些外设库。如图3所示。 图3 所需的头文件

2.1 打开程序中的spi.c文件，对SPI1_init函数进行编写和修改。在这个函数中我们调用了库函数 RCC_APB2PeriphClockCmd()初始化SPI1 和 GPIOC 的时钟。 2.2 GPIO端口时钟初始化

2.3 GPIO 端口模式设置

2.4 对SPI进行初始化配置，使用SPI初始化结构体。