利用STM32F030软件SPI和硬件SPI控制74HC595

本文主要是介绍利用STM32F030软件SPI和硬件SPI控制74HC595，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

仅仅作为一个调试记录，供硬件设计使用。

环境

硬件：NUCLEO-F030R8。某宝购买的74HC595模组，包括8路继电器。
开发环境：Win10+IAR EWARM 8.22.1

原理图

只是一个示意性的原理图，我自己不想画了，虽然图片的IO脚和主芯片不同。
在这里插入图片描述
我用的芯片型号为STM32F030R8。对应的实际IO接线如下：

              595侧                                 芯片侧
11  SCK   数据输入时钟线           SHCP     Clock    SPI2_SCK         PB13
12  RCK   输出存储锁存时钟线       STCP     Latch    SPI2_NSS         PB12
13  OE    输出使能     接地        OE                GND
14   SI   数据线                  DS1      DATA     SPI2_MOSI        PB15

STM32CubmeMX 配置

时钟配置

由于板子没有焊接晶振。配置方法如下：
在这里插入图片描述
配置 RCC 只是为了调试测试主频是否正确。时钟配置如下图：

硬件SPI配置

STM32F030有两路硬件SPI，都可以使用。这里我配置了SPI2。详细配置如下图：
在这里插入图片描述
注意：由于 595 只收不发，MISO 引脚是没有使用的。SPI 的模式可以配置为 Transmit Only Master，这样可以节约一个 IO。

代码

使用硬件 SPI 控制 74HC595 非常简单，上述配置完成后，只需要点击生成代码即可。然后在 main() 函数中添加 SPI 发送指令即可。如下：

  /* USER CODE BEGIN 1 */uint8_t cmd=0xAA;/* USER CODE END 1 */.../* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */HAL_SPI_Transmit(&hspi2, &cmd, 1, 1000);

也就是向 74HC595 发送数据 0xAA，595 后级接继电器，就可以看到对应继电器的动作。

小结

个人以为，有硬件 SPI 支持，可以充分发挥硬件的强大作用。

软件SPI配置

软件 SPI 配置如下图：
在这里插入图片描述

代码

我们需要自己实现 595 发送代码。对应的代码如下：

/*
软件SPI调试正常
SHCP -> PB13
STCP -> PB12
DS1  -> PB15
//Configure GPIO pins : PB12 PB13 PB14 PB15
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14|GPIO_PIN_15;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
*/
void HC595SendData(uint8_t SendVal)  
{  uint8_t i;  for (i=0; i<8; i++) {  /*--step1、串行输入引脚，所谓串行就是使数据在一根信号线上按顺序一位一位地传输*/  if (((SendVal << i) & 0x01) != 0 )   HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_SET);else   HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_RESET);/*--step2、SHCP发生一次上升沿的时候，74HC595才会从DS引脚上取得当前的数据*/  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);HAL_Delay(100);HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);}  /*--step3、当移位寄存器的8位数据全部传输完毕后，制造一次锁存器时钟引脚的上升沿（先拉低电平再拉高电平）*/    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_12, GPIO_PIN_RESET);HAL_Delay(100);HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_12, GPIO_PIN_SET);
}