Урок 23

HAL. SPI. Сдвиговый регистр 74HC595

 

Предыдущий урок Программирование МК STM32 Следующий урок

 

Сегодня мы начинаем цикл занятий по шине SPI (Serial peripheral interface).

Рассказывать про то, как данная шина работает, нет никакого смысла, так как на данном сайте вся информация об этом уже есть, достаточно посмотреть урок по данной шине для AVR.

Нам важно теперь узнать, как именно данную шину программировать в контроллерах STM32.

Мы продолжаем работать с той же платой — STM32F4-Discovery и подключим м к ней сдвиговый регистр 74HC595, хотя многие начинают изучение данной шины с акселерометра, который уже установлен на плате. Так конечно легче, но с акселерометрами мы будем работать немного позже, а пока мы слегка поломаем все стереотипы и подключим простейший сдвиговый регистр, тем более что мы его уже подключали в уроке по AVR и поэтому нам будет легче его программировать и не придётся о нем особо рассказывать.

Единственное напомню, что данный регистр в основном используется для преобразования последовательного кода, переданного по SPI в параллельный по 8-битной шине. Немного поподробнее я рассказал о шине и микросхеме в видеоверсии, ссылка на которую есть внизу на странице.

Вот схема подключения данной микросхемы к нашему контроллеру (нажмите на картинку для увеличения изображения)

 

 

Микросхема на схеме немного другая, но у нас будет именно заявленная в теме урока.

А вот так всё выглядит практически

 

 

Вместо восьми светодиодов у нас светодиодная матрица, так удобнее и компаткнее.

Вход MISO мы на контроллере не исползуем, так как нам никакой информации от микросхемы не нужно.

Проект создаём из MYLCD80, называем его SPI595. Уберем из папок файлы lcd.c и lcd.h.

Запускаем Cube. Так как проект был создан в более ранней версии Cube, то в ответ на диалог с тремя кнопками жмём «Migrate», чтобы проект наш адаптировался к новой версии.

Включим SPI3. Почему SPI3, потому что лапки на плате на удобной стороне

 

 

 

Включим PD0 на выход, он также находится рядом с этими ножками и потребуется нам для Chip Select

 

 

Т.к. SPI3 находится на периферии APB1 (смотрим Reference Manual), то настроим её на максимальную частоту в Clock Configuration

 

 

Посмотрим SPI3 в Configuration

 

 

Судя по технической документации на микросхему, с данной частотой она должна справиться. У неё заявлено 100 МГц.

Больше ничего не трогаем. Генерируем проект и запускаем его. Настраиваем программатор на авторезет.

Удалим из main.h объявление lcd.h.

Также удалим весь код из main.c, ну конечно не весь, а который мы создавали самы, савтогенерированный убирать не надо.

Объявим в main.c некоторые дефайны для управления ножкой Chip Select

 

/* USER CODE BEGIN PV */

/* Private variables ———————————————————*/

#define cs_set() HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET)

#define cs_reset() HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET)

#define cs_strob() cs_reset();cs_set()

/* USER CODE END PV */

 

 

Начнем писать код в функции main() – включим выбор микросхемы

 

  /* USER CODE BEGIN 2 */

        cs_set();

 

Создадим буфер для данных для передачи в SPI, так как этого требует функция передачи

 

/* Private variables ———————————————————*/

uint8_t aTxBuffer[1]={0};

#define cs_set() HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET)

 

На странице 814 STM32F4_HAL_User Manual.pdf найдём функцию передачи данных в SPI. Напишем её код в проект

 

  /* USER CODE BEGIN 2 */

        cs_set();

        HAL_SPI_Transmit(&hspi3,(uint8_t*)aTxBuffer, 1, 5000);

 

Перед вызовом данной функции положим в буфер какое-нибудь число, например 1

 

        cs_set();

        aTxBuffer[0]=0x01;

        HAL_SPI_Transmit(&hspi3,(uint8_t*)aTxBuffer, 1, 5000);

 

Теперь нам необходим импульс на ножке cs (страница 5 даташита микросхемы)

 

        HAL_SPI_Transmit(&hspi3,(uint8_t*)aTxBuffer, 1, 5000);

        cs_strob();

 

Теперь давайте после небольшой задержки отправим другую цифру

 

        cs_strob();

        HAL_Delay(1000);

        aTxBuffer[0]=0xFF;

        HAL_SPI_Transmit(&hspi3,(uint8_t*)aTxBuffer, 1, 5000);

        HAL_Delay(1000);

        cs_strob();

  /* USER CODE END 2 */

 

Прошьём контроллер, посмотрим результат

 

 

Ну и давайте теперь организуем какой-нибудь счётчик для нашей матрицы.

Объявим переменную для счётчика

 

int main(void)

{

  /* USER CODE BEGIN 1 */

        uint8_t i=0;

  /* USER CODE END 1 */

 

Теперь давайте добавим в бесконечный сам счётчик

 

  while (1)

  {

                for(i=0;i<=255;i++)

                {

                        aTxBuffer[0]=i;

                        HAL_SPI_Transmit(&hspi3,(uint8_t*)aTxBuffer, 1, 5000);

                        cs_strob();

                        HAL_Delay(100);

                }

                /* USER CODE END WHILE */

 

Опять прошьём и посмотрим

 

 

На следующем уроке мы попробуем к такому же сдвиговому регистру подключить семисегментный светодиодный индикатор и поуправлять уже им.

 

 

Предыдущий урок Программирование МК STM32 Следующий урок

 

Исходный код

 

Техническая документация на микросхему 747HC595

 

Отладочную плату и сдвиговые регистры можно приобрести здесь:

STM32F4-DISCOVERY

Сдвиговые регистры 74HC595N 10 шт

 

 

Смотреть ВИДЕОУРОК