Embedded 为什么从STM32F407G-Disc1 MCU上的LIS3DSH加速计读取数据时，我只得到0xFF？

所以我正在学习嵌入式开发，最近我学习了SPI的基础知识。作为一个项目，我希望仅使用CMSIS头与STM32F407G-DISC1板上的LIS3DSH加速计通信

我在下面粘贴了整个代码，但我将首先解释它，因为没有人想阅读所有这些代码

作为参考，以下是通过SPI进行通信所需的引脚（根据MCU的数据表）：

• PA5-SPI1_SCK
• PA7-SPI1_MOSI
• PA6-SPI1_味噌
• PE3-CS_I2C/SPI

以下是我在代码中采取的步骤：

使用AHB1ENR寄存器为GPIOA和GPIOE启用时钟

对于GPIOA，我将三个引脚设置为备用功能，输出为推拉，速度低，无上拉/下拉，并将备用功能配置为SPI

对于GPIOE，将其设置为GPIO模式、推拉、低速、上拉，然后将其设置为高（如写入BSSR寄存器）

使用APB2ENR寄存器为SPI启用时钟

配置SPI1：首先禁用它，启用2线单向模式，将波特率设置为fPCL/16，因为APB2外围时钟为84MHz，加速计的最大时钟为10MHz。然后将时钟相位和极性设置为1。8位数据帧，MSB优先，启用了软件从机管理，还启用了主配置。最后，启用了SPI1

在所有这些之后，我将0x63传输到加速度计的0x20寄存器。这将输出速率设置为100Hz，并启用x轴和y轴。我不知道这是否真的有效。我假设这是因为我检查SPI状态寄存器时TX缓冲区是空的

然后，为了测试我是否可以接收，我尝试从加速计的WHO_AM_I寄存器获取数据。但我只在调试垃圾数据时看到垃圾数据（0xFF） 我在谷歌上搜索了一下原因，很多人认为时钟的极性和相位可能不正确。但是，我已经检查了多次，并且我相当确定我正确地配置了它

我试过设置中断。在中断期间，即使RXNE（RX缓冲区不为空）为真，它仍然只读取0xFF。我不明白为什么会发生这种事

代码如下。起点是加速计_init（）。从WHO\u AM\u I寄存器读取的数据位于

打开加速计（）

#包括
#包括
#包括“stm32f4xx.h”
#包括“加速度计.h”
静态无效gpio_时钟_启用（无效）；
静态无效gpio_a_init（无效）；
静态void gpio_e_init（void）；
静态无效加速计\时钟\启用（无效）；
静态空隙配置加速计（空隙）；
静态空隙拉力高（空隙）；
静态空隙拉力低（空隙）；
静态无效打开加速计（无效）；
静态无效等待直到传输完成（无效）；
仅静态无效传输（uint8地址、uint8数据）；
静态无效接收虚拟数据（无效）；
无效加速计_init（无效）{
gpio_时钟_启用（）；
gpio_a_init（）；
gpio_e_init（）；
加速计时钟启用（）；
配置_加速计（）；
打开加速计（）；
}
无效gpio_时钟_启用（无效）{
RCC_TypeDef*RCC=RCC；
rcc->AHB1ENR |=（1 SR>>7）和1；
易失性bool为传输缓冲区空=（spi\u 1->SR>>1）&1；
如果（！正在忙&正在传输缓冲区为空）{
打破
}
}
}
无效接收\u伪\u数据（无效）{
SPI_类型定义*SPI_1=SPI1；
spi_1->DR；
spi_1->SR；
}
您使用SPI的方式不正确

这辆公共汽车是这样工作的：


主控单元（MCU）在MOSI中发送字节
行在同一时间从（LIS）发送MISO行中的字节。在这一刻，奴隶不知道，到底是什么字节主传输给它

要传输一个字节，您应该：


在数据寄存器中写入字节
等待转移完成
读取数据寄存器

因此，要读取WHO_AM_I register，我们获得下一个序列：


初始化SPI
刷新数据寄存器（仅读取SPI->DR）
发送命令
等等
读取虚拟数据（您的0xFF）
写入第二个字节（0x00或0xFF，这无关紧要）
等等
阅读LIS的正确答案
使用逻辑分析仪或示波器验证信号是否按预期工作。CS是否正在走低？SCK正在切换吗？MOSI/MISO的数据是否符合您的预期？尝试时钟极性和相位的其他三种组合不会有什么坏处。我同意@kkrambo。最好是用示波器探测导线。如果您只接收<代码> 0xFF，那么在我看来，加速度计没有响应，因为这可能只是线路的默认状态（高数据空闲或拖动）。实际上，如果没有范围，甚至无法开始考虑这样的应用程序。它是所有嵌入式软件开发的必备工具。任何特定“速度”设置下任何GPIO的最大频率取决于您的电源电压和负载电容。“低速”设置在您正在计时的频率（5.25MHz？）下充其量是边际的。您应该至少使用“中等”速度模式。这是检验信号完整性和定时所必需的范围。如果线路太“慢”，则时钟信号可能因转换率过低而无效。。。。或者进一步划分PCLK-您不需要非常高的速率来及时获取加速度计数据。对于100sps的两个16位寄存器，10KHz的速度已经足够快了。
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include "stm32f4xx.h"
#include "accelerometer.h"

static void gpio_clock_enable(void);
static void gpio_a_init(void);
static void gpio_e_init(void);
static void accelerometer_clock_enable(void);
static void configure_accelerometer(void);
static void pull_slave_high(void);
static void pull_slave_low(void);
static void turn_on_accelerometer(void);
static void wait_till_transmit_complete(void);
static void transmit_only(uint8_t address, uint8_t data);
static void receive_dummy_data(void);

void accelerometer_init(void) {
    gpio_clock_enable();
    gpio_a_init();
    gpio_e_init();

    accelerometer_clock_enable();
    configure_accelerometer();
    turn_on_accelerometer();
}

void gpio_clock_enable(void) {
    RCC_TypeDef *rcc = RCC;
    rcc->AHB1ENR |= (1 << 0) | (1 << 4);
}

void gpio_a_init(void) {
    GPIO_TypeDef *gpio_a = GPIOA;

    // Reset mode and set as alternate function
    gpio_a->MODER &= ~(0x3 << 10) & ~(0x3 << 12) & ~(0x3 << 14);
    gpio_a->MODER |= (0x2 << 10) | (0x2 << 12) | (0x2 << 14);

    // Set output to PP
    gpio_a->OTYPER &= ~(1 << 5) & ~(1 << 6) & ~(1 << 7);

    // Set speed to low
    gpio_a->OSPEEDR &= ~(0x3 << 10) & ~(0x3 << 12) & ~(0x3 << 14);

    // Set to no pull-up / pull-down
    gpio_a->PUPDR &= ~(0x3 << 10) & ~(0x3 << 12) & ~(0x3 << 14);

    // Reset alternate function and set to SPI
    gpio_a->AFR[0] &= ~(0xF << 20) & ~(0xF << 24) & ~(0xF << 28);
    gpio_a->AFR[0] |= (0x5 << 20) | (0x5 << 24) | (0x5 << 28);
}

void gpio_e_init(void) {
    GPIO_TypeDef *gpio_e = GPIOE;

    // Set as general purpose output mode
    gpio_e->MODER &= ~(0x3 << 6);
    gpio_e->MODER |= (1 << 6);

    // Set as push pull
    gpio_e->OTYPER &= ~(1 << 3);

    // Set as low speed
    gpio_e->OSPEEDR &= ~(0x3 << 6);

    // Set to pull up
    gpio_e->PUPDR &= ~(0x3 << 6);
    gpio_e->PUPDR |= (1 << 6);

    // Set it high
    pull_slave_high();
}

void accelerometer_clock_enable(void) {
    RCC_TypeDef *rcc = RCC;
    rcc->APB2ENR |= (1 << 12);
}

void configure_accelerometer(void) {
    SPI_TypeDef *spi_1 = SPI1;

    // First disable it while we configure SPI
    spi_1->CR1 &= ~(1 << 6);

    // 2-line unidirectional data mode enabled
    spi_1->CR1 &= ~(1 << 15);

    // Reset baud rate and set to fPCLK/16
    // because APB2 peripheral clock currently is 84 MHz
    // and the max clock of the accelerometer is 10 MHz.
    spi_1->CR1 &= ~(0x7 << 3);
    spi_1->CR1 |= (0x3 << 3);

    // Set clock phase to 1
    spi_1->CR1 |= (1 << 0);

    // Set clock polarity to 1
    spi_1->CR1 |= (1 << 1);

    // 8 bit data frame format
    spi_1->CR1 &= ~(1 << 11);

    // MSB first
    spi_1->CR1 &= ~(1 << 7);

    // Software slave management enabled
    spi_1->CR1 |= (1 << 9);
    spi_1->CR1 |= (1 << 8);

    // Master configuration enabled
    spi_1->CR1 |= (1 << 2);

    // SS output enabled
//    spi_1->CR2 |= (1 << 2);

    // Enable SPI
    spi_1->CR1 |= (1 << 6);

    // Wait a little bit for accelerometer to turn on
    for (int i=0; i<1000000; i++);
}

void pull_slave_high(void) {
    // Wait until SPI is no longer busy
    SPI_TypeDef *spi_1 = SPI1;
    while ((spi_1->SR >> 7) & 1);

    GPIO_TypeDef *gpio_e = GPIOE;
    gpio_e->BSRR |= (1 << 19);
}

void pull_slave_low(void) {
    // Wait until SPI is no longer busy
    SPI_TypeDef *spi_1 = SPI1;
    while ((spi_1->SR >> 7) & 1);

    GPIO_TypeDef *gpio_e = GPIOE;
    gpio_e->BSRR |= (1 << 3);
}

void turn_on_accelerometer(void) {
    // Set output data rate to 100Hz
    // and enable X-axis, Y-axis.
    transmit_only(0x20, 0x63);
    receive_dummy_data();

    // Temp test checking the WHO_AM_I register on the accelerometer.
    SPI_TypeDef *spi_1 = SPI1;
    pull_slave_low();
    wait_till_transmit_complete();
    uint8_t address = 0x0F | 0x80;
    spi_1->DR = address;
    wait_till_transmit_complete();

    while (true) {
        volatile bool is_busy = (spi_1->SR >> 7) & 1;
        volatile bool is_rx_buffer_not_empty = (spi_1->SR >> 0) & 1;

        if (!is_busy && is_rx_buffer_not_empty) {
            break;
        }
    }
    volatile uint32_t data = spi_1->DR;
    pull_slave_high();
}

/*
 * Transmit is synchronous.
 */
void transmit_only(uint8_t address, uint8_t data) {
    SPI_TypeDef *spi_1 = SPI1;

    // Select the accelerometer as the slave
    pull_slave_low();

    // Wait till transmit buffer is ready
    wait_till_transmit_complete();

    spi_1->DR = address;

    // Wait till transmit buffer is ready
    wait_till_transmit_complete();

    spi_1->DR = data;

    // Wait till transmit buffer has been read
    wait_till_transmit_complete();

    // Deselect the slave
    pull_slave_high();
}

void wait_till_transmit_complete(void) {
    SPI_TypeDef *spi_1 = SPI1;

    while (true) {
        volatile bool is_busy = (spi_1->SR >> 7) & 1;
        volatile bool is_transmit_buffer_empty = (spi_1->SR >> 1) & 1;

        if (!is_busy && is_transmit_buffer_empty) {
            break;
        }
    }
}

void receive_dummy_data(void) {
    SPI_TypeDef *spi_1 = SPI1;
    spi_1->DR;
    spi_1->SR;
}