如何在STM32F4上使用硬件NSS（SPI）？
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- mkom
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如果您使用硬件NSS，则引脚状态由外设管理。您不需要在软件中显式驱动它。要这样做，只需使用SPI_InitTypeDef.NSS配置SPI_NSS_HARD_INPUT（如果您的设备是从设备）或SPI_NSS_HARD_OUTPUT（如果您的设备是主设备）。 - smertrios
我还没有找到一个SPI从机可以安全地允许硬件驱动NSS。通常只有通过软件GPIO来驱动该引脚才能满足CS的要求。 - Turbo J
它在SPI主模式下就像经典的CS一样不起作用。从参考手册中可以看到：“当主设备开始通信时，NSS信号被拉低，并保持低电平直到SPI被禁用。” - LennyB
我遇到了同样的问题；使用STM32F417作为SPI主机；当配置为HARD_OUTPUT时，输出始终为低电平（即选择从机）。在SOFT模式下工作正常，但这不是我想要的。HAL和硬件都没有报告任何错误。 - akohlsmith
5个回答
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我在某处读到，只要SPI主机启用，NSS就会被拉低，并在禁用SPI主机时再次拉高。我尝试使用来自ST的STM32L476和轮询SPI1的HAL库（Cube/STM32CubeMX）。在传输之前进行初始化和之后进行去初始化并没有设置NSS引脚，但它花费了很长时间：
初始化结构：
hspi1.Instance = SPI1;
hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;
hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_HIGH;
hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_2EDGE;
hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_HARD_OUTPUT;
hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_8;
hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;
hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;
hspi1.Init.CRCPolynomial = 7;
hspi1.Init.CRCLength = SPI_CRC_LENGTH_DATASIZE;
hspi1.Init.NSSPMode = SPI_NSS_PULSE_DISABLE;
传输序列：
HAL_SPI_Init( &hspi1 );
HAL_SPI_TransmitReceive( &hspi1, btx, brx, l, 5 ); // timeout 5msec;
while( hspi1.State == HAL_SPI_STATE_BUSY ); // wait for xmission complete
HAL_SPI_DeInit( &hspi1 );
所以我决定手动设置引脚，使用GPIO（在初始化中使用SPI_NSS_SOFT）：
HAL_GPIO_WritePin( NSS1_GPIO_Port, NSS1_Pin, GPIO_PIN_RESET ); // NSS1 low
HAL_SPI_TransmitReceive( &hspi1, btx, brx, l, 5 ); // timeout 5msec;
while( hspi1.State == HAL_SPI_STATE_BUSY ); // wait xmission complete
HAL_GPIO_WritePin( NSS1_GPIO_Port, NSS1_Pin, GPIO_PIN_SET ); // NSS1 high
我使用了阻塞传输（无DMA或中断），因为速度足够快，没有其他任务在等待。在20 MHz下，DMA设置需要不可接受的时间才能发送仅有的24个字节。这可能是一种可接受的替代方案。
就我所看到的STM32L4xx手册第38.4.12/13章节，自动NSS在每个字节/字传输后高电平，因此对于保持NSS低电平进行长时间传输来说并不适用。
- peets
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1看起来NSS信号被设计为带有上拉电阻的开漏输出；我认为当外设控制它时，该引脚会变成高阻态而不是高电平。将该引脚配置为备用功能、开漏输出和内部上拉似乎会使该引脚在外设启用时变低，在未启用时变高。外部上拉电阻也可以使用。 - Will
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你可以将NSS引脚用作标准GPIO，并使用中断例程驱动它。你需要通过软件来完成这个部分。首先把NSS拉低，然后发送你的帧（HAL_SPI_Transmit）。
在从设备接收完整个数据帧之后，使用HAL_SPI_RxCpltCallback函数，在其中设置中断并将NSS引脚拉高。
不要忘记将GPIO引脚连接到从设备的NSS引脚上。
在从设备接收完整个数据帧之后，使用HAL_SPI_RxCpltCallback函数，在其中设置中断并将NSS引脚拉高。
不要忘记将GPIO引脚连接到从设备的NSS引脚上。
- B. Canturk
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请查看您的STM32芯片参考手册。我不知道它们是否都相同，但根据我的（STM32WB55xx）和我能够找到的一个公共网页链接的手册（STM32F0）...
请参阅SPI功能描述中的NSS引脚管理（我提供的STM32F0文档的第28.5.5节），其中描述了三种模式：
软件NSS管理（SPIx_CR1寄存器SSM位=1）。内部从设备选择信息由SPIx_CR1寄存器中的SSI位内部驱动。外部NSS引脚可供应用程序使用。
硬件NSS管理（SSM位=0）。这有两种可能的配置，取决于SPIx_CR1寄存器中的SSOE位：
- NSS输出使能（SSOE = 1）。仅在MCU为主时使用。在主模式下启用SPI（SPE = 1）后，NSS信号会被拉低，并保持低电平，直到禁用SPI（SPE = 0）。如果激活了NSS脉冲模式，则在连续通信之间可以生成脉冲。使用此NSS设置，SPI无法在多主配置中工作
- NSS输出禁止（SSOE = 0）。如果MCU是主机，则允许多主机功能。如果NSS被拉低，则SPI进入主模式故障状态，并自动重新配置为从模式。在从模式下，NSS引脚作为标准的“芯片选择”输入，当NSS线处于低电平时选择从设备。
查看我的SoC的头文件，软模式为SSM=1（软件NSS管理）。硬输出模式为SSM=0和SSOE=1（NSS输出使能）。硬输入模式为全零（NSS输出禁用）。
如果您使用硬输出模式，您还可以查看NSS脉冲模式（STM32F0文档中的第28.5.12节）。它描述了系统如何在大多数时间内保持NSS低电平，在数据帧之间将其高电平脉冲。如果您的设备使用NSS / CS来同步数据帧，则可能会有用。或者，如果您的设备通过中止当前操作来响应NSS变为高电平，则可能不是很有用，因为该文本似乎表明它会在每个传输的字之间脉冲NSS，而不是在缓冲区之间。
不幸的是，这似乎不是最灵活的实现。根据您的应用程序，您可能会发现保持软模式并通过GPIO切换NSS引脚更容易。
- David C.
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