stm32 SPI 接口

stm32 SPI 接口

1、SPI 简介SPI 是英语Serial Peripheral interface 的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。是Motorola 首先在其MC68HCXX 系列处理器上定义的。

SPI 接口主要应用在EEPROM，FLASH，实时时钟，AD 转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信

总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB 的

布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的

芯片集成了这种通信协议，STM32 也有SPI 接口。SPI 接口一般使用4 条线：MISO 主设备数据输入，从设备数据输出。MOSI 主设备数据输出，从设备

数据输入。SCLK 时钟信号，由主设备产生。CS 从设备片选信号，由主设备

控制。SPI 主要特点有：可以同时发出和接收串行数据；可以当作主机或从机

工作；提供频率可编程时钟；发送结束中断标志；写冲突保护；总线竞争保护等。SPI 总线四种工作方式SPI 模块为了和外设进行数据交换，根据外设工作

要求，其输出串行同步时钟极性和相位可以进行配置，时钟极性（CPOL）对

传输协议没有重大的影响。如果CPOL=0，串行同步时钟的空闲状态为低电平；如果CPOL=1，串行同步时钟的空闲状态为高电平。时钟相位（CPHA）能够

配置用于选择两种不同的传输协议之一进行数据传输。如果CPHA=0，在串行

同步时钟的第一个跳变沿（上升或下降）数据被采样；如果CPHA=1，在串行

同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样。SPI 主模块和与之通信

的外设备时钟相位和极性应该一致。从选择(NSS)脚管理有2 种NSS 模式：图211●软件NSS 模式：可以通过设置SPI_CR1 寄存器的SSM 位来使能这种模式(见)。在这种模式下NSS 引脚可以用作它用，而内部NSS 信号电平可以通过

写SPI_CR1 的SSI 位来驱动●硬件NSS 模式，分两种情况：─NSS 输出被使

硬盘接口技术详解

硬盘接口技术详解 1、IDE/ATA 1.1 概述 IDE即Integrated Drive Electronics，它的本意是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器，我们常说的IDE接口，也叫ATA （Advanced Technology Attachment）接口，现在PC机使用的硬盘大多数都是IDE兼容的，只需用一根电缆将它们与主板或接口卡连起来就可以了。 IDE接口是由Western Digital与COMPAQ Computer两家公司所共同发展出来的接口。因为技术不断改进，新一代Enhanced IDE(加强型IDE，简称为EIDE)最高传输速度可高达100MB／秒(Ultra ATA／100)。 IDE接口有两大优点：易于使用与价格低廉，问世后成为最为普及的磁盘接口。但是随着CPU速度的增快以及应用软件与环境的日趋复杂，IDE的缺点也开始慢慢显现出来。Enhanced IDE就是Western Digital公司针对传统IDE接口的缺点加以改进之后所推出的新接口。Enhanced IDE使用扩充CHS(Cylinder-Head-Sector)或LBA(Logical Block Addressing)寻址的方式，突破528MB的容量限制，可以顺利地使使用容量达到数十GB等级的IDE硬盘。 在PC中，I/O设备，如硬盘驱动，不是直接与系统中央总线连接的（AT总线在AT系统，或PCI总线在之后的系统）。而I/O设备与接口芯片相连，而接口芯片与系统总线连接。 接口芯片组成了I/O设备与系统总线的桥，在系统总线协议（PCI或AT）与I/O设备协议（如IDE或SCSI）之间进行翻译。这使I /O设备可以独立于系统总线协议。 下图展示了PC工作站的基本系统结构，展示了IDE设备与系统余下部分的关系。 1.2 IDE传输模式 IDE硬盘接口的几种传输模式有明显区别。IDE接口硬盘的传输模式，经历过三个不同的技术变化，由PIO(Programmed I／O)模式，DMA(Direct Memory Access)模式，直至现今的Ultra DMA模式(简称UDMA)。 PIO(Programmed I／O)模式的最大弊端是耗用极大量的中央处理器资源，在以前还未有DMA模式光驱的时候，光驱都是以PIO 模式运行。大家可能还记得，当时用光驱播放VCD光盘，再配以软件解压，就算使用Pentium 166，其流畅度也不理想，这就是处理器被长期大量占用的缘故。以PIO模式运行的IDE接口，数据传输率达3．3MB／秒(PIO mode 0)至16．MB／秒(PIO mode 4)不等。后

硬盘构造

硬盘的构造 追溯历史 从1956年9月，IBM的一个工程小组向世界展示了第一台磁盘存储系统IBM 350 RAMAC（Random Access Method of Accounting and Control）至今，磁盘存储系统已经历了近半个世纪的发展。经历了这45年，磁盘的变化可以说是非常巨大得，最早的那台RAMAC 容量只有5MB，然而却需要使用50个直径为24英寸的磁盘。但现在一块容量高达100GB的硬盘只需要3张磁盘片即可。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m) 当然，IBM 350 RAMAC与现在的硬盘有很大的差距，它只能算是硬盘的开山鼻祖。现代硬盘的真正原形，可以追溯到1973年，那时IBM公司推出的Winchester（温氏）硬盘，它的特点是：“工作时，磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与盘片直接接触。使用时，磁头沿高速旋转的盘片上做径向移动”，这便是现在所有硬盘的雏形。今天高端硬盘容量虽然高达上百GB，但它却仍然没有脱离“温彻斯特”的动作模式。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m) 下面是两张IBM公司于1980年在IBM-XT上的一块10M的硬盘图，可以看出，除了外型略大，无论外观还是内部结构和现在最先进的硬盘并无大的差别。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m) 图1：IBM 10MB硬盘的内部结构图

图2：IBM 10MB硬盘的外观图 技术的前进，总是将电脑系统朝人们喜欢的方面发展，而体积更小、速度更快、容量更大、使用更安全就是广大用户对硬盘的最大期望。出于这样的目的，硬盘工程师们为其做出了许多努力，例如研究读写更灵敏的磁头、更先进的接口类型、存储密度更高的磁盘盘片及更有效的数据保持技术等。这些技术上的突破使得硬盘不仅越来越先进，而且也更加稳定，这些也就是现在的硬盘与图1 中所示硬盘的最大区别。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m) 深入了解硬盘之外部结构 二、深入了解硬盘 先了解一些硬盘结构理论知识。总得来说，硬盘主要包括：盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部份。所有的盘片都固定在一个旋转轴上，这个轴即盘片主轴。而所有盘片之间是绝对平行得，在每个盘片的存储面上都有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小。所有的磁头连在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。磁头可沿盘片的半径方向动作，而盘片以每分钟数千转的速度在高速旋转，这样磁头就能对盘片上的指定位置进行数据的读写操作。硬盘是精密设备，尘埃是其大敌，所以必须完全密封。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m) 西部数据（WesternDigital）公司产品型号为WD200BB，如图3、4 所示。从型号上可以判断，它是一款容量为20GB的7200RPM高速硬盘，产品序列号为WMA9L1203351，产地为马来西亚，出厂日期是2001年8月15日。在接下来的说明中，就以此块硬盘为例进行深入解剖及说明。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)

硬盘电路板维修故障分析与处理步骤.

硬盘电路板维修故障分析与处理步骤,下面仅简要介绍物理故障的分析与一般的处理步骤：短路，需做进一步的检查。 ①首先检查CMOS SETUP是否丢失了硬盘配置信息。测量主板上COMS RAM电路是否为电池有故障，或元器件（如二极管、三极管、电阻、电容等）损坏能原因而CMOS 中的硬盘配置参数出错。 ②通过加电自测，若屏幕显示错误信息“Hard Disk Error”，说明硬盘确实有故障。或是硬盘未插好。 ③关机，拆开机盖，测+5V、+12V电源是否正常，电源盒风机是否转动。以此来判断是否外电路缺电。 ④检查信号电缆线，插头是否插好，有无插反或接触不良。可尝试交换一些电缆插头试一下。 ⑤采用“替代法”来确定故障部件。找一块好硬盘与该硬盘比较，判断是主板还是硬盘驱动器本身有问题。 以上几个步骤，用户需要仔细检查、测试、

分析，找出坏的元器件进行修理。 经以上的处理后，只要不是硬盘盘体本身损坏，仅仅是一般性的接插件的接触不良或外电路故障则多数能够迅速排除。 电路板维修测电阻法 该测量方法一般是用万用表的电阻档测量部件或元件的内阻，根据其阻值的大小或通断情况，分析电路中的故障原因。一般元器件或部件的输入引脚和输出引脚对地或对电源都有一定的内阻，用普通万用表测量，有很多情况都会出现正抽电阻小，反向电阻大的情况。一般正向阻值在几十欧姆至100欧姆左右，而反向电阻多在数百欧姆以上。但正向电阻决不会等于0或接近0，反向电阻也不会无穷大，否则就应怀疑管脚是否有短路或开路的情况。当断定硬盘子系统的故障是在某一板卡或几块芯片时，则可用电阻法进行查找。关机停电，然后测量器件或板卡的通断、开路短路、阻值大小等，以此来判断故障点。若测量硬盘的步进电机绕组的

硬盘电路图原理分析

硬盘电路图原理分析 一总论 硬盘电路示意框图 这里给出一个完整详细的硬盘电路示意框图它由14 个小的部分组成: 1.Buffer Memory,缓冲区存储器 2.Interface Controller,接口控制器 3.Micro-Controller,微控制器通常缩写为MCU U 是unit 的开头字母 4.PRML Partial-Response Maximum-Likelihood ReadChannel, 部分回应最大相似读取通道

5.Timing ASIC Application Specific Integrated Circuit , 定时专用集成电路 6.Servo Demodulator, 伺服解调器 7.Digital Signal Processor(DSP),数字信号处理器 8.Preamp,预放大器 9.Positioning Driver,定位驱动器 10.VCM(V oice Coil Motor),音圈电动机 11.Magnetic Media Disk,磁介质盘片 12.Spindle Motor,主轴电机 13.Spindle Driver 主轴驱动器 14.Read/Write Head,读/写磁头 实际电路不会有这么多一片一片的独立芯片,硬盘生产厂家在设计电路时,都是选取高度集成的IC芯片.既减小了体积又提高了可靠性.当然这也正是芯片厂商努力的目标。 大家可以看到上面的示意图中Spindle Driver 与Positioning Driver 这两部分被用虚线圈了起来并且标注了Servo/MSC Controller Combination 字样,其中MSC 是Motor Speed Control 的缩写，整个的意思是伺服/电机速度控制控制器组合。 我们现在能看到的硬盘电路板就有这么一块合并芯片，当然这片IC 内部还不止包括上述的两部分，

深入了解硬盘之控制电路2

深入了解硬盘之控制电路 3、控制电路 硬盘的控制电路位于硬盘背面，将背面电路板的安装螺丝拧下，翻开控制电路板即可见到控制电路。具体如图13、14所示。 图13：拆下硬盘控制电路后

图14：西数硬盘控制电路近照 PCB电路底板 在硬盘的反面，是一块PCB电路板（下图），上面有很多的芯片和分立元件，通过这些元器件，我们才能控制盘片转动、控制磁头读写我们需要的数据并通过接口传递出去。在硬盘的底板上，我们需要注意其中三个比较重要的芯片，

它们分别是： 硬盘的主控制芯片。这个芯片在整个底板上块头最大，正方形身材，主要负责数据交换和数据处理。 缓存芯片。在主控制芯片附近，会有一个长方形的芯片，这种芯片和内存使用的芯片差不多，在这里主要负责的是给数据提供暂存空间，提高硬盘的读写效率。目前主流硬盘的缓存芯片容量有2MB和8MB，最大的达到16MB，缓存容量越大，硬盘性能越好。 硬盘驱动芯片。这个芯片也是正方形模样，比主控芯片要小很多，主要负责硬盘的马达以及主轴马达的转动。 硬盘控制电路总得来说可以分为如下几个部份：主控制芯片、数据传输芯片、高速数据缓存芯片等，其中主控制芯片负责硬盘数据读写指令等工作，如图14可知，WD200BB的主控制芯片为WD70C23-GP，这是一块中国台湾产的芯片。数据传输芯片则是将硬盘磁头前置控制电路读取出数据经过校正及变换后，经过数据接口传输到主机系统，至于高速数据缓存芯片是为了协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异而设的，该款西数WD200BB的缓存容量大小为2MB，据最新消息，西部数据公司推出的WD1000BB-SE（特殊版本）结合有8MB的高速缓存，这是全球首款整合如此高缓存的高速IDE硬盘。缓存对磁盘性能所带来的作用是无须置疑的，在读取零碎文件数据时，大缓存能带来非常大的优势，这也是为什么在高端SCSI硬盘中早就有结合16MB甚至32MB缓存的产品。

硬盘的接口种类介绍

有和串口，串口比地快 ()和，而又可细分为()、()、( )、(它包括、、)与(它包括、及其它后续地接口类型）.其中前三种接口（1/2/3）目前已淘汰了，市场上主流地硬盘接口类型为（采用此接口地硬盘，其最大外部数据传输率达到了），而最新地硬盘接口类型则为（此硬盘接口标准是于年月日在美国正式确立地，采用此接口地硬盘，其最大外部数据传输率达到了）. 一般是服务器用地 有两种 一种是地标准地 一种是地标准地 一般是或地 又叫并口 是串口 （） 这是年由公司以及其兼容机为基本架构开发研制地一种性价比较高地硬盘接口标准，其鲜明特点是硬盘电路板上内建了硬盘控制器、采用芯电缆联接、支持联接个容量地硬盘.这种接口以机为基础架构，因此称为接口，也由于将硬盘本身地控制电路以及硬盘控制器集成在一起，因此也称为接口.接口成为一种标准后，正式定名为( )接口，这是第一代标准. （）增强型 由、等公司于年开发研制，主要解决了标准与地容量限制，即支持在方式下超过容量地硬盘，同时将最高数据传输率由标准地提高到.为第二代标准.不久出现标准，它是在标准基础上增加了( )自我监视分析报告技术以及可以设定密码地安全技术. 年后开发地各种硬盘接口标准主要将目标集中在硬盘外部数据传输速率地提升上.年由、昆腾公司合作开发了（）标准，其外部数据传输速率最高可达到；年昆腾公司率先推出（）标准，传输速率最高达到，但需要采用芯数据线，以解决串扰问题；年月，出现了（）标准，传输速率最高达到；年月，迈拓公司推出标准规范，传输速率提高至. ( )小型计算机系统接口标准 这是目前除了接口标准外地另外一种接口标准，它采用了总线专用技术，可并发操作，并行传输和存取多个设备数据，可独立于工作，有效减少负荷.目前标准具有、、2/3/4 几种，其数据传输速率为～.标准接口硬盘价格昂贵，主要应用在各种企业级用户和各类服务器上.另: 硬盘 串行，是发布地外设产品中采用地接口类型.它以连续串行地方式传送资料，在同一时间点内只会有位数据传输.这么做可以减小接口地针脚数，用四个针就能完成所有地工作（第一针发出，第二针接收，第三针供电，第四针接地）.能降低电力消耗，减小发热量.有较新地，支持最大外部数据传输率，地及就是第一次采用此－接口类型地产品.年推出地标准产品，达到.另外，一台电脑同时挂接两接口地硬盘，没有主、从盘之分. 硬盘 是最早地标准地正式名称，实际上是指连在硬盘接口地硬盘本身.在主板上有一个插口，支

接口电路汇总

什么是接口电路？ 输入、输出接口电路 输入、输出接口电路也称为I／O电路(INPUT／Output)，即通常所说的适配器、适配卡或接口卡。它是微型计算机与外部设备交换信息的桥梁。 (1)接口电路结构：一般由寄存器组、专用存储器和控制电路几部分组成，当前的控制指令、通信数据、以及外部设备的状态信息等分别存放在专用存储器或寄存器组中。 (2)接口电路的连接：所有外部设备都通过各自的接口电路连接到微型计算机的系统总线上去。 (3)通信方式：分为并行通信和串行通信。并行通信是将数据各位同时传送；串行通信则使数据一位一位地顺序传送。 主板接口基础知识 CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现，前者被称为I/O接口，而后者则被称为存储器接口。存储器通常在CPU的同步控制下工作，接口电路比较简单；而I/O设备品种繁多，其相应的接口电路也各不相同，因此，习惯上说到接口只是指I/O接口。 一、I/0接口的概念 1、接口的分类 I/O接口的功能是负责实现CPU通过系统总线把I/O电路和外围设备联系在一起，按照电路和设备的复杂程度，I/O接口的硬件主要分为两大类： （1）I/O接口芯片 这些芯片大都是集成电路，通过CPU输入不同的命令和参数，并控制相关的I/O 电路和简单的外设作相应的操作，常见的接口芯片如定时／计数器、中断控制器、DMA控制器、并行接口等。 （2）I/O接口控制卡 有若干个集成电路按一定的逻辑组成为一个部件，或者直接与CPU同在主板上，或是一个插件插在系统总线插槽上。 按照接口的连接对象来分，又可以将他们分为串行接口、并行接口、键盘接口和磁盘接口等。 2、接口的功能