本实验通过STM32微控制器实现SPI通信协议的应用，涵盖了SPI主模式和从模式配置与数据传输过程，验证其在嵌入式系统中的有效性。
STM32是一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器，在嵌入式系统设计领域广泛应用。本段落将深入探讨如何在STM32F103开发板上实现SPI（Serial Peripheral Interface）通信，该协议支持单片机与各种外围设备进行高速、全双工的数据交换。SPI允许主-从模式配置，即一个主机可以控制多个从机或多个主机共享同一个从机。
理解SPI的基本工作原理至关重要。它由四条主要信号线构成：SCK（时钟信号）、MISO（主输入/从输出）、MOSI（主输出/从输入）和SS（从设备选择，也称CS或Chip Select）。在主-从通信中，主机提供时钟并决定何时发送及接收数据；而从机则根据该时钟读取或写入数据。
STM32的SPI接口由一组寄存器配置，包括SPI_CR1、SPI_CR2和SPI_I2SCFGR等。这些寄存器用于设置工作模式、波特率、时钟极性和相位以及从设备选择等功能。例如，通过修改SPI_CR1中的CPOL和CPHA位可以选定四种不同的操作模式，并决定数据是在时钟上升沿还是下降沿被采样。
实验中设定STM32F103的SPI1为从机，而SPI2为主机。对于SPI1来说，需要配置它以从模式运行并设置适当的波特率和时钟极性；同时将SS引脚设为输入状态等待主机选通信号。而对于SPI2，则需将其设定为主模式，并在通信期间通过软件控制SS引脚来选择目标设备。
源代码实现通常包括初始化函数、数据发送与接收函数等部分。其中，初始化函数负责编程配置寄存器；而数据传输功能会使用到DR（Data Register）寄存器进行读写操作，并依赖TXE（Transmission Empty）标志位确认发送完成或RXNE（Receive Not Empty）标志位获取新接收到的数据。
为了实现主机和从机之间的高效通信，需要在主机端控制数据交换的方向与时机。例如，在发出命令字节后可根据从设备的响应再进行后续操作。这种多总线通讯方式允许通过SPI1向另一片STM32发送指令，并经由SPI2获取反馈信息。
实验文件通常包含以下内容：
- `stm32f103xx.h`：定义了与SPI相关的寄存器结构体和常量。
- `spi.ch`：包括初始化、数据发送及接收等功能的实现代码及其头文件。
- `main.c`：设置SPI1和SPI2的工作模式，并执行实际的数据交换操作。
- `config.h`：用于配置SPI波特率、时钟极性和相位等参数。
- `makefile`：编译脚本，帮助构建并烧录程序到目标板上。
- `README.md`：包含实验步骤与注意事项的文档。
通过该实验可以掌握STM32 SPI接口的应用方法、主从模式配置技巧以及嵌入式系统中多总线通信策略。这不仅能提升你的STM32编程能力，还能为未来的硬件设计打下坚实的基础。
5星
