Rath-HAL - SPI 读取 AS5047P 磁编码器

Keil 编译时出现错误和警告的总结

      和C 编译器错误信息中文翻译

      (1)L15 重复调用

      WARNING L15: MULTIPLE CALL TO SEGMENT

      SEGMENT: PRSPI_RECEIVE_WORDD_SPI

      CALLER1: PRVSYNC_INTERRUPTMAIN

      CALLER2: C_C51STARTUP

      该警告表示连接器发现有一个函数可能会被主函数和一个中断服务程序(或者调用中断服务程序的函

      数)同时调用,或者同时被多个中断服务程序调用。

      出现这种问题的原因之一是这个函数是不可重入性函数,当该函数运行时它可能会被一个中断打断,从

      而使得结果发生变化并可能会引起一些变量形式的冲突(即引起函数内一些数据的丢失,可重入性函数在任何时候

      都可以被ISR 打断,一段时间后又可以

      运行,但是相应数据不会丢失)。

      原因之二是用于局部变量和变量(暂且这样翻译,arguments,[自变量,变元一数值,用于确定程序或子

      程序的值])的内存区被其他函数的内存区所覆盖,如果该函数被中断,则它的内存区就会被使用,这将导致其他函数

      的内存冲突。

      例如,第一个警告中函数WRITE_GMVLX1_REG 在D_GMVLX1C 或者D_GMVLX1A51 被定义,它被一个中断

      服务程序或者一个调用了中断服务程序的函数调用了,调用它的函数是VSYNC_INTERRUPT,在MAINC 中。

      解决方法：

      如果你确定两个函数决不会在同一时间执行(该函数被主程序调用并且中断被禁止),并且该函数不占

      用内存(假设只使用寄存器),则你可以完全忽略这种警告。

      如果该函数占用了内存,则应该使用连接器(linker)OVERLAY 指令将函数从覆盖分析(overlay

      analysis)中除去,例如：

      OVERLAY (PR_WRITE_GMVLX1_REGD_GMVLX1 ! )

      上面的指令防止了该函数使用的内存区被其他函数覆盖。如果该函数中调用了其他函数,而这些被调用在

      程序中其他地方也被调用,你可能会需要也将这些函数排除在覆盖分析(overlay analysis)之外。这种OVERLAY 指

      令能使编译器除去上述警告信息。

      如果函数可以在其执行时被调用,则情况会变得更复杂一些。这时可以采用以下几种方法：

      1主程序调用该函数时禁止中断,可以在该函数被调用时用#pragma disable 语句来实现禁止中断的目的。必

      须使用OVERLAY 指令将该函数从覆盖分析中除去。

      2复制两份该函数的代码,一份到主程序中,另一份复制到中断服务程序中。

      3将该函数设为重入型。例如：

      void myfunc(void) reentrant {

      }

      这种设置将会产生一个可重入堆栈,该堆栈被被用于存储函数值和局部变量,用这种方法时重入堆

      栈必须在STARTUPA51 文件中配置。这种方法消耗更多的RAM 并会降低重入函数的执行速度。

      (2)提示无M51 文件

      编译时候提示：

      F:\\XXM51

      File has been changed outside the editor, reload ？

      ------

      解决方法：

      重新生成项目，产生STARTUP

1/9

A51 即可。

      (3)L16 无调用

       WARNING L16: UNCALLED SEGMENT, IGNORED FOR OVERLAY PROCESS

      SEGMENT: PR_COMPARETESTLCD

      说明：程序中有些函数例如COMPARE（或片段）以前（调试过程中）从未被调用过,或者根本没

      有调用它的语句。

      这条警告信息前应该还有一条信息指示出是哪个函数导致了这一问题。只要做点简单的调整就

      可以。不理它也没什么大不了的。

      解决方法:去掉COMPARE()函数或利用条件编译#if …#endif,可保留该函数并不编译。

      (4)L10 和L16"主程序名字写错(或无主程序)"

是的，HAL里面这个HAL_UART_Receive()函数已经明明白白地写了，它是阻塞式查询工作方式，只要标志不置位或者超时不结束，就干等到天荒地老。

如果你不需要阻塞式查询工作方式，就应当选用中断工作方式，改用 HAL_UART_Receive_IT()函数并配置对应的NVIC模块、调用对应的中断服务函数并且钩上对应的回调。

首先引入 AS5600h 这个库，里面定义了 AS5600 的寄存器地址。

所有连接到 I2C 总线的设备都是开漏输出，因此 I2C 总线需要上拉电阻将总线电压拉到高电平。AS5600 模块上自带上拉电阻，因此 Tequila Nano 与该模块的连接不需要再外置上拉电阻。

在 I2C 初始化部分，我们设置 I2C0_initclock_speed = 100000; ，将 I2C 通讯速率设置为 I2C 标准速度 100kHz，但 AS5600 最高支持 1MHz 的高通讯速度。

需要注意的是，在 I2C0_initaddress = 0x0U; 这里，我们设置的是 Tequila Nano 的 I2C 地址。因为 Tequila Nano 作为 Master 端来驱动 I2C，因此我们不会用到主设备地址，设为 0 即可。

在程序 loop 中，我们通过读取 AS5600 的 AS5600_ANGLE_L_ADDR 和 AS5600_ANGLE_H_ADDR 来获取角度，并将两个 8 位数值组合成一个 uint16_t 获得 raw_angle。之后，我们通过将 ((double)raw_angle / 4096) M_2PI 这个公式将 raw_angle 转化为弧度制数值。

关于方向，面对 AS5600 芯片上面的顺时针旋转为正方向。

//

//函数名：SpisendByte(INT8U dat)

//输入：发送的数据

//输出：无

//功能描述：SPI发送一个字节

//

INT8U SpiTxRxByte(INT8U dat)

{

INT8U i,temp;

temp = 0;

SCK = 0;

for(i=0; i<8; i++)

{

if(dat & 0x80)

{

MOSI = 1;

}

else MOSI = 0;

dat <<= 1;

SCK = 1;

_nop_();

_nop_();

temp <<= 1;

if(MISO)temp++;

SCK = 0;

_nop_();

_nop_();

}

return temp;

}

//

//函数名：void RESET_CC1100(void)

//输入：无

//输出：无

//功能描述：复位CC1100

//

void RESET_CC1100(void)

{

CSN = 0;

while (MISO);

SpiTxRxByte(CCxxx0_SRES); //写入复位命令

while (MISO);

CSN = 1;

}

//

//函数名：void POWER_UP_RESET_CC1100(void)

//输入：无

//输出：无

//功能描述：上电复位CC1100

//

void POWER_UP_RESET_CC1100(void)

{

CSN = 1;

halWait(1);

CSN = 0;

halWait(1);

CSN = 1;

halWait(41);

RESET_CC1100(); //复位CC1100

}

//

//函数名：void halSpiWriteReg(INT8U addr, INT8U value)

//输入：地址和配置字

//输出：无

//功能描述：SPI写寄存器

//

void halSpiWriteReg(INT8U addr, INT8U value)

{

CSN = 0;

while (MISO);

SpiTxRxByte(addr); //写地址

SpiTxRxByte(value); //写入配置

CSN = 1;

}

//

//函数名：void halSpiWriteBurstReg(INT8U addr, INT8U buffer, INT8U count)

//输入：地址，写入缓冲区，写入个数

//输出：无

//功能描述：SPI连续写配置寄存器

//

void halSpiWriteBurstReg(INT8U addr, INT8U buffer, INT8U count)

{

INT8U i, temp;

temp = addr | WRITE_BURST;

CSN = 0;

while (MISO);

SpiTxRxByte(temp);

for (i = 0; i < count; i++)

{

SpiTxRxByte(buffer[i]);

}

CSN = 1;

}

//

//函数名：void halSpiStrobe(INT8U strobe)

//输入：命令

//输出：无

//功能描述：SPI写命令

//

void halSpiStrobe(INT8U strobe)

{

CSN = 0;

while (MISO);

SpiTxRxByte(strobe); //写入命令

CSN = 1;

}

//

//函数名：INT8U halSpiReadReg(INT8U addr)

//输入：地址

//输出：该寄存器的配置字

//功能描述：SPI读寄存器

//

INT8U halSpiReadReg(INT8U addr)

{

INT8U temp, value;

temp = addr|READ_SINGLE;//读寄存器命令

CSN = 0;

while (MISO);

SpiTxRxByte(temp);

value = SpiTxRxByte(0);

CSN = 1;

return value;

}

//

//函数名：void halSpiReadBurstReg(INT8U addr, INT8U buffer, INT8U count)

//输入：地址，读出数据后暂存的缓冲区，读出配置个数

//输出：无

//功能描述：SPI连续写配置寄存器

//

void halSpiReadBurstReg(INT8U addr, INT8U buffer, INT8U count)

{

INT8U i,temp;

temp = addr | READ_BURST; //写入要读的配置寄存器地址和读命令

CSN = 0;

while (MISO);

SpiTxRxByte(temp);

for (i = 0; i < count; i++)

{

buffer[i] = SpiTxRxByte(0);

}

CSN = 1;

}

//

//函数名：INT8U halSpiReadReg(INT8U addr)

//输入：地址

//输出：该状态寄存器当前值

//功能描述：SPI读状态寄存器

//

INT8U halSpiReadStatus(INT8U addr)

{

INT8U value,temp;

temp = addr | READ_BURST; //写入要读的状态寄存器的地址同时写入读命令

CSN = 0;

while (MISO);

SpiTxRxByte(temp);

value = SpiTxRxByte(0);

CSN = 1;

return value;

}

我还有其他的，其实想这样的模拟的很简单的，网上也很多，我做了个点阵用SPI的方式，但是那是自带的，

本实验采用W25Q64芯片

W25Q64是华邦公司推出的大容量SPI

FLASH产品，其容量为64Mb。该25Q系列的器件在灵活性和性能方面远远超过普通的串行闪存器件。W25Q64将8M字节的容量分为128个块，每个块大小为64K字节，每个块又分为16个扇区，每个扇区4K个字节。W25Q64的最小擦除单位为一个扇区，也就是每次必须擦除4K个字节。所以，这需要给W25Q64开辟一个至少4K的缓存区，这样必须要求芯片有4K以上的SRAM才能有很好的 *** 作。

W25Q64的擦写周期多达10W次，可将数据保存达20年之久，支持27~36V的电压，支持标准的SPI，还支持双输出/四输出的SPI，最大SPI时钟可达80Mhz。

一。SPI接口原理

(一)概述

高速，全双工，同步的通信总线。

全双工：可以同时发送和接收，需要2条引脚

同步： 需要时钟引脚

片选引脚：方便一个SPI接口上可以挂多个设备。

总共四根引脚。

(二)SPI内部结构简明图

MISO： 做主机的时候输入，做从机的时候输出

MOSI：做主机的时候输出，做从机的时候输入

主机和从机都有一个移位寄存器，在同一个时钟的控制下主机的最高位移到从机的最高位，同时从机的最高位往前移一位，移到主机的最低位。在一个时钟的控制下主机和从机进行了一个位的交换，那么在8个时钟的控制下就交换了8位，最后的结果就是两个移位寄存器的数据完全交换。

在8个时钟的控制下，主机和从机的两个字节进行了交换，也就是说主机给从机发送一个字节8个位的同时，从机也给主机传回来了8个位，也就是一个字节。

(三)SPI接口框图

上面左边部分就是在时钟控制下怎么传输数据，右边是控制单元，还包括左下的波特率发生器。

(四)SPI工作原理总结

(五)SPI的特征

(六)从选择(NSS)脚管理

两个SPI通信首先有2个数据线，一个时钟线，还有一个片选线，只有把片选拉低，SPI芯片才工作，片选引脚可以是SPI规定的片选引脚，还可以通过软件的方式选择任意一个IO口作为片选引脚，这样做的好处是：比如一个SPI接口上挂多个设备，比如挂了4个设备，第二个用PA2，第三个用PA3，第四个用PA4作为片选，我们

跟第二个设备进行通信的时候，只需要把第二个片选选中，比如拉低，其他设备的片选都拉高，这样就实现了一个SPI接口可以连接个SPI设备，战舰开发板上就是通过这种方法来实现的。

(七)时钟信号的相位和极性

时钟信号的相位和极性是通过CR寄存器的 CPOL 和 CPHA两个位确定的。

CPOL：时钟极性，设置在没有数据传输时时钟的空闲状态电平。CPOL置0，SCK引脚在空闲时为低电平，CPOL置1，SCK引脚在空闲时保持高电平。

CPHA：时钟相位 设置时钟信号在第几个边沿数据被采集

CPHA=1时：在时钟信号的第二个边沿

CPOL=1，CPHA=1，

CPOL=1表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为高电平。如果CPHA=1，那么数据就在时钟信号的第二个边沿即上升沿的时候被采集。

CPOL= 0，CPHA=1， CPOL=0表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为低电平。

如果CPHA=1，那么数据就在时钟信号的第二个边沿即下降沿的时候被采集。

CPHA=0时：在时钟信号的第一个边沿

CPOL=1，CPHA=0，

CPOL=1表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为高电平。如果CPHA=1，那么数据就在时钟信号的第一个边沿即下降沿的时候被采集。

CPOL= 0，CPHA=0， CPOL=0表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为低电平。

如果CPHA=1，那么数据就在时钟信号的第一个边沿即上升沿的时候被采集。

为什么要配置这两个参数

因为SPI外设的从机的时钟相位和极性都是有严格要求的。所以我们要根据选择的外设的时钟相位和极性来配置主机的相位和极性。必须要与从机匹配。

(八)数据帧的格式和状态标志

数据帧格式：根据CR1寄存器的LSBFIRST位的设置，数据可以MSB在前也可以LSB在前。

根据CR1寄存器的DEF位，每个数据帧可以是8位或16位。

(九)SPI中断

(十)SPI引脚配置 (3个SPI)

引脚的工作模式设置

引脚必须要按照这个表格配置。

二。SPI寄存器库函数配置

(一)常用寄存器

(二)SPI相关库函数

STM32的SPI接口可以配置为支持SPI协议或者支持I2S音频协议。默认是SPI模式，可以通过软件切换到I2S方式。

常用的函数：

1 void SPI_Init(SPI_TypeDef SPIx, SPI_InitTypeDef

SPI_InitStruct);//SPI的初始化

2 void SPI_Cmd(SPI_TypeDef SPIx, FunctionalState NewState); //SPI使能

3 void SPI_I2S_ITConfig(SPI_TypeDef SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT,

FunctionalState NewState); //开启中断

4 void SPI_I2S_DMACmd(SPI_TypeDef SPIx, uint16_t SPI_I2S_DMAReq,

FunctionalState NewState);//通 过DMA传输数据

5 void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef SPIx, uint16_t Data); //发送数据

6 uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef SPIx); //接收数据

7 void SPI_DataSizeConfig(SPI_TypeDef SPIx, uint16_t SPI_DataSize);

//设置数据是8位还是16位

8 其他几个状态函数

void SPI_Init(SPI_TypeDef SPIx, SPI_InitTypeDef

SPI_InitStruct);//SPI的初始化

结构体成员变量比较多，这里我们挑取几个重要的成员变量讲解一下：

第一个参数 SPI_Direction 是用来设置 SPI 的通信方式，可以选择为半双工，全双工，以及串行发和串行收方式，这里我们选择全双工模式

SPI_Direction_2Lines_FullDuplex。

第二个参数 SPI_Mode 用来设置 SPI 的主从模式，这里我们设置为主机模式 SPI_Mode_Master，当然有需要你也可以选择为从机模式

SPI_Mode_Slave。

第三个参数 SPI_DataSiz 为 8 位还是 16 位帧格式选择项，这里我们是 8 位传输，选择SPI_DataSize_8b。

第四个参数 SPI_CPOL 用来设置时钟极性，我们设置串行同步时钟的空闲状态为高电平所以我们选择 SPI_CPOL_High。

第五个参数 SPI_CPHA

用来设置时钟相位，也就是选择在串行同步时钟的第几个跳变沿(上升或下降)数据被采样，可以为第一个或者第二个条边沿采集，这里我们选择第二个跳变沿，所以选择

SPI_CPHA_2Edge

第六个参数 SPI_NSS 设置 NSS 信号由硬件(NSS 管脚)还是软件控制，这里我们通过软件控

制 NSS 关键，而不是硬件自动控制，所以选择 SPI_NSS_Soft。

第七个参数 SPI_BaudRatePrescaler 很关键，就是设置 SPI 波特率预分频值也就是决定 SPI 的时

钟的参数 ， 从不分频道 256 分频 8 个可选值，初始化的时候我们选择 256 分频值

SPI_BaudRatePrescaler_256, 传输速度为 36M/256=140625KHz。

第八个参数 SPI_FirstBit 设置数据传输顺序是 MSB 位在前还是 LSB 位在前， ，这里我们选择

SPI_FirstBit_MSB 高位在前。

第九个参数 SPI_CRCPolynomial 是用来设置 CRC 校验多项式，提高通信可靠性，大于 1 即可。

设置好上面 9 个参数，我们就可以初始化 SPI 外设了。

初始化的范例格式为：

SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;

SPI_InitStructureSPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;

//双线双向全双工

SPI_InitStructureSPI_Mode = SPI_Mode_Master; //主 SPI

SPI_InitStructureSPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; // SPI 发送接收 8 位帧结构

SPI_InitStructureSPI_CPOL = SPI_CPOL_High;//串行同步时钟的空闲状态为高电平

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SPI_InitStructureSPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;//第二个跳变沿数据被采样

SPI_InitStructureSPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSS 信号由软件控制

SPI_InitStructureSPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256; //预分频

256

SPI_InitStructureSPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //数据传输从 MSB 位开始

SPI_InitStructureSPI_CRCPolynomial = 7; //CRC 值计算的多项式

SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure); //根据指定的参数初始化外设 SPIx 寄存器

(三)程序配置步骤

三。W25Qxx配置讲解

(一)电路图

片选用的PB12

W25Q64 是华邦公司推出的大容量SPI FLASH 产品，W25Q64 的容量为 64Mb，该系列还有 W25Q80/16/32

等。ALIENTEK 所选择的 W25Q64 容量为 64Mb，也就是 8M 字节。(1M=1024K)

W25Q64 将 8M 的容量分为 128 个块(Block)，每个块大小为 64K 字节，每个块又分为 16个扇区(Sector)，每个扇区 4K

个字节。W25Q64 的最少擦除单位为一个扇区，也就是每次必须擦除 4K 个字节。这样我们需要给 W25Q64 开辟一个至少 4K 的缓存区，这样对 SRAM

要求比较高，要求芯片必须有 4K 以上 SRAM 才能很好的 *** 作。

W25Q64 的擦写周期多达 10W 次，具有 20 年的数据保存期限，支持电压为 27~36V，W25Q64 支持标准的

SPI，还支持双输出/四输出的 SPI，最大 SPI 时钟可以到 80Mhz(双输出时相当于 160Mhz，四输出时相当于 320M)，更多的 W25Q64

的介绍，请参考 W25Q64 的DATASHEET。

在往一个地址写数据之前，要先把这个扇区的数据全部读出来保存在缓存里，然后再把这个扇区擦除，然后在缓存中修改要写的数据，然后再把整个缓存中的数据再重新写入刚才擦除的扇区中。

便于学习和参考再给大家分享些spi 的资料

stm32之SPI通信

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要加入数码管动态显示程序，必须要与实际的数码管电路相符才能显示出来，可是没有具体电路，怎么写程序。这不能随便瞎写，瞎写的程序没有什么用，等于没写。是实物开发板，还是仿真。数码管显示什么，是几个数码管，你自己都一律不知，别人更不知道了，怎么可能写程序。

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