stm32与fpga用spi通信hal库

### STM32 使用 HAL 库 实现 SPI 与 FPGA 通信 #### 初始化配置 为了使STM32能够作为从设备通过SPI接口同FPGA进行有效通讯，在初始化阶段需设置好相应的参数。具体来说，当采用HAL库时，应确保SPI模式被设定为从属模式，并且极性和相位(POL/PHA)匹配于主控端即FPGA的要求。 对于给定的应用场景[POL=1, PHA=1]的情况[^2]，这意味着空闲状态下时钟线保持高电平(SCK)，而在第一个边沿触发数据捕获动作之前会有半个周期的延迟。因此，在编写初始化函数`MX_SPIx_Init()`时需要注意这些细节： ```c static void MX_SPI1_Init(void) { hspi1.Instance = SPI1; hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_SLAVE; // 设置为从模式 hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES; hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT; hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_HIGH;// POL=1 hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_2EDGE; // PHA=1 hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_HARD_INPUT; hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB; hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE; hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE; hspi1.Init.CRCPolynomial = 7; if (HAL_SPI_Init(&hspi1) != HAL_OK){ Error_Handler(); } } ``` #### 数据接收处理 由于提到STM32接收到的数据可能存在丢失现象[^1]，这可能是由于中断服务程序未能及时响应或缓冲区溢出等原因造成的。为了避免这种情况发生，可以考虑使用DMA来自动管理数据流，从而减轻CPU负担并提高传输效率。 下面是一个简单的例子展示如何利用DMA配合SPI外设工作： ```c // 启动 DMA 接收操作 void Start_DMA_Reception(uint8_t *pData, uint16_t Size) { /* 配置 DMA */ hdma_spi_rx.Instance = DMA1_Stream0; hdma_spi_rx.Init.Channel = DMA_CHANNEL_3; hdma_spi_rx.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY; hdma_spi_rx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; hdma_spi_rx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; hdma_spi_rx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE; hdma_spi_rx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE; hdma_spi_rx.Init.Mode = DMA_CIRCULAR; // 循环模式适合连续采集应用 hdma_spi_rx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH; if (HAL_DMA_Init(&hdma_spi_rx) != HAL_OK){ Error_Handler(); } __HAL_LINKDMA(&hspi1, hdmarx, hdma_spi_rx); // 开启 DMA 请求 HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Stream0_IRQn, 5, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Stream0_IRQn); // 开始 DMA 接收过程 HAL_SPI_Receive_DMA(&hspi1, pData, Size); } // 中断回调用于指示一次完整的DMA传输已完成 void HAL_SPI_RxCpltCallback(SPI_HandleTypeDef *hspi) { // 处理接收到的数据... // 如果需要继续监听新的数据包，则重新启动DMA接收 Start_DMA_Reception(receiveBuffer, BUFFER_SIZE); } ``` 上述代码片段展示了如何配置和启用DMA以优化SPI数据接收流程，同时也提供了一个基本框架供开发者进一步扩展和完善自己的应用程序逻辑。

要确保STM32作为SPI从机能够正确接收来自FPGA主机的ADC数据，首先需要正确配置STM32的SPI外设。这里是一系列具体的步骤，它们涉及到硬件设置和软件编程两方面： 参考资源链接：[FPGA与STM32间SPI通信的HAL库实现指南](https://wenku.csdn.net/doc/5vqveh8jue?spm=1055.2569.3001.10343) 1. 初始化SPI外设：在STM32CubeMX中配置SPI外设，选择从机模式，设置SPI参数如波特率、数据位宽度、时钟极性和相位，以及硬件NSS信号的管理方式（软件或硬件）。 2. 配置GPIO引脚：将对应的GPIO引脚配置为SPI功能引脚，即SCK、MISO、MOSI和NSS。确保引脚连接正确，并设置为正确的模式（例如推挽输出）。 3. 编写中断处理函数：在SPI接收中断处理函数中，读取接收到的数据并处理。通常，可以在SPI中断回调函数中通过HAL_SPI_Receive_IT()函数启动中断接收模式，并在回调函数中处理接收到的数据。 4. 启动SPI通信：在主循环或合适的位置调用HAL_SPI_Start()函数，激活SPI接口。 5. 确保FPGA时序匹配：确认FPGA发送数据的时序符合STM32 SPI外设的要求，包括时钟频率和时钟极性/相位配置一致。 6. 测试和调试：使用示波器或逻辑分析仪监控SPI通信波形，确保数据在物理层面上能够正确传输；调试代码，确保接收到的数据能够正确处理和使用。 为了更深入理解这一过程，特别推荐《FPGA与STM32间SPI通信的HAL库实现指南》一书。该指南不仅详细介绍了配置步骤，还提供了代码示例和硬件调试技巧，帮助开发者快速掌握如何在STM32上实现与FPGA的SPI通信，特别是如何处理ADC数据的接收问题。 参考资源链接：[FPGA与STM32间SPI通信的HAL库实现指南](https://wenku.csdn.net/doc/5vqveh8jue?spm=1055.2569.3001.10343)