SPI 接口一般使用 4 條線通信：

MISO  主設備數據輸入，從設備數據輸出。

MOSI  主設備數據輸出，從設備數據輸入。

SCLK 時鐘信號，由主設備產生。

CS 從設備片選信號，由主設備控制。

SPI 主要特點有：可以同時發出和接收串行數據；可以當作主機或從機工作；提供頻率可編程時鐘；發送結束中斷標志；寫沖突保護；總線競爭保護等。

STM32 的 SPI 功能很強大，SPI 時鐘最多可以到 18Mhz，支持 DMA，可以配置為 SPI 協議或者 I2S 協議

使用 STM32 的 SPI2 的主模式，下面就來看看 SPI2 部分的設置步驟吧。SPI 相關的庫函數和定義分布在文件 stm32f10x_spi.c 以及頭文件 stm32f10x_spi.h 中。STM32 的主模式配置步驟如下：

1）配置相關引腳的復用功能，使能 SPI2 時鐘

我們要用 SPI2，第一步就要使能 SPI2 的時鐘。其次要設置 SPI2 的相關引腳為復用輸出，這樣才會連接到 SPI2 上否則這些 IO 口還是默認的狀態，也就是標準輸入輸出口。這里我們使用的是 PB13、14、15 這 3 個（SCK.、MISO、MOSI，CS 使用軟件管理方式），所以設置這三個為復用 IO。

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );//PORTB 時鐘使能 

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2, ENABLE );//SPI2 時鐘使能   

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;   //PB13/14/15 復用推挽輸出 

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化 GPIOB

2）初始化 SPI2,設置 SPI2 工作模式

接下來我們要初始化 SPI2,設置 SPI2 為主機模式，設置數據格式為 8 位，然設置 SCK 時鐘極性及采樣方式。并設置 SPI2 的時鐘頻率（最大 18Mhz），以及數據的格式（MSB 在前還是LSB 在前）。這在庫函數中是通過 SPI_Init 函數來實現的。

void SPI_Init(SPI_TypeDef* SPIx, SPI_InitTypeDef* SPI_InitStruct)；

跟其他外設初始化一樣，第一個參數是 SPI 標號，這里我們是使用的 SPI2。下面我們來看看第二個參數結構體類型 SPI_InitTypeDef 的定義：

typedef struct

{

uint16_t SPI_Direction; // 設置 SPI 的通信方式，可以選擇為半雙工，全雙工，以及串行發和串行收方式

uint16_t SPI_Mode; // 設置 SPI 的主從模式

uint16_t SPI_DataSize; // 為 8 位還是 16 位幀格式選擇項

uint16_t SPI_CPOL; // 設置時鐘極性

uint16_t SPI_CPHA; // 設置時鐘相位

uint16_t SPI_NSS;   //設置 NSS 信號由硬件（NSS 管腳）還是軟件控制

uint16_t SPI_BaudRatePrescaler;  //設置 SPI 波特率預分頻值

uint16_t SPI_FirstBit;    //設置數據傳輸順序是 MSB 位在前還是 LSB 位在前

uint16_t SPI_CRCPolynomial; //設置 CRC 校驗多項式，提高通信可靠性，大于 1 即可

}SPI_InitTypeDef;

結構體成員變量比較多，這里我們挑取幾個重要的成員變量說一下：

第一個參數 SPI_Direction 是用來設置 SPI 的通信方式，可以選擇為半雙工，全雙工，以及串行發和串行收方式，這里我們選擇全雙工模式 SPI_Direction_2Lines_FullDuplex。

第二個參數 SPI_Mode 用來設置 SPI 的主從模式，這里我們設置為主機模式 SPI_Mode_Master，當然有需要你也可以選擇為從機模式 SPI_Mode_Slave。

第三個參數 SPI_DataSiz 為 8 位還是 16 位幀格式選擇項，這里我們是 8 位傳輸，選擇SPI_DataSize_8b。

第四個參數 SPI_CPOL 用來設置時鐘極性，我們設置串行同步時鐘的空閑狀態為高電平所以我們選擇 SPI_CPOL_High。

第五個參數 SPI_CPHA 用來設置時鐘相位，也就是選擇在串行同步時鐘的第幾個跳變沿（上升或下降）數據被采樣，可以為第一個或者第二個條邊沿采集，這里我們選擇第二個跳變沿，所以選擇 SPI_CPHA_2Edge

第六個參數 SPI_NSS 設置 NSS 信號由硬件（NSS 管腳）還是軟件控制，這里我們通過軟件控制 NSS 關鍵，而不是硬件自動控制，所以選擇 SPI_NSS_Soft。

第七個參數 SPI_BaudRatePrescaler 很關鍵，就是設置 SPI 波特率預分頻值也就是決定 SPI 的時鐘的參數 ， 從不分頻道 256 分頻 8 個可選值，初始化的時候我們選擇 256 分頻值SPI_BaudRatePrescaler_256,  傳輸速度為 36M/256=140.625KHz。

第八個參數 SPI_FirstBit 設置數據傳輸順序是 MSB 位在前還是 LSB 位在前， ，這里我們選擇SPI_FirstBit_MSB 高位在前。

第九個參數 SPI_CRCPolynomial 是用來設置 CRC 校驗多項式，提高通信可靠性，大于 1 即可。

設置好上面 9 個參數，我們就可以初始化 SPI 外設了。初始化的范例格式為：

SPI_InitTypeDef   SPI_InitStructure;

SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;   //雙線雙向全雙工

SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;    //主 SPI

SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;  // SPI 發送接收 8 位幀結構

SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;//串行同步時鐘的空閑狀態為高電平 

SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;//第二個跳變沿數據被采樣

SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;  //NSS 信號由軟件控制

SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;  //預分頻 256

SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;  //數據傳輸從 MSB 位開始

SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;  //CRC 值計算的多項式

SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);   //根據指定的參數初始化外設 SPIx 寄存器

3）使能 SPI2

初始化完成之后接下來是要使能 SPI2 通信了，在使能 SPI2 之后，我們就可以開始 SPI 通訊了。使能 SPI2 的方法是：

SPI_Cmd(SPI2, ENABLE); //使能 SPI 外設

4）SPI 傳輸數據

通信接口當然需要有發送數據和接受數據的函數，固件庫提供的發送數據函數原型為：

void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data)；

這個函數很好理解，往 SPIx 數據寄存器寫入數據  Data，從而實現發送。

固件庫提供的接受數據函數原型為：

uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef* SPIx)  ；

這個函數也不難理解，從 SPIx 數據寄存器讀出接受到的數據。

5）查看 SPI 傳輸狀態

在 SPI 傳輸過程中，我們經常要判斷數據是否傳輸完成，發送區是否為空等等狀態，這是通過函數 SPI_I2S_GetFlagStatus 實現的，這個函數很簡單就不詳細講解，判斷發送是否完成的方法是：

SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE)；

接下來介紹一下 W25Q64。W25Q64 是華邦公司推出的大容量SPI  FLASH 產品，W25Q64 的容量為 64Mb，該系列還有 W25Q80/16/32 等。ALIENTEK 所選擇的 W25Q64 容量為 64Mb，也就是 8M 字節。

W25Q64 將 8M 的容量分為 128 個塊（Block），每個塊大小為 64K 字節，每個塊又分為 16個扇區（Sector），每個扇區 4K 個字節。W25Q64 的最少擦除單位為一個扇區，也就是每次必須擦除 4K 個字節。這樣我們需要給 W25Q64 開辟一個至少 4K 的緩存區，這樣對 SRAM 要求比較高，要求芯片必須有 4K 以上 SRAM 才能很好的操作。

W25Q64 的擦寫周期多達 10W 次，具有 20 年的數據保存期限，支持電壓為 2.7~3.6V，W25Q64 支持標準的 SPI，還支持雙輸出/四輸出的 SPI，最大 SPI 時鐘可以到 80Mhz（雙輸出時相當于 160Mhz，四輸出時相當于 320M），更多的 W25Q64 的介紹，請參考 W25Q64 的DATASHEET。