剛剛做了stm32通過spi連接esp8266的開發，目前已經解決了遇到的大多數問題，基本可以交付使用了，寫一篇文章留作記錄，也可以給以后做這個的朋友做為參考。esp8266模塊本身發布的時候默認里邊燒寫的是AT固件，雖然硬件上有spi的引腳，但是并不支持spi的通信，如果要支持spi的通信，自行修改編譯esp8266的sdk，寫自己需要的代碼來實現。本身sdk中有相關的例程，根據例程的代碼修改調試就可以實現相應的功能。

使用spi的好處，第一 可以節省一個串口，因為stm的串口資源是比較有限的。另外spi的通訊速度要比串口快一些。

這篇文章將包含如下的一些內容：

1，stm32 spi的驅動如何開發？

2，esp8266端的驅動如何開發？

3，esp 8266 hspi 的雙線協議代碼如何實現？

4，tcp 數據轉spi ， spi數據轉tcp數據，數據如何分片重組，一集如何提高性能。

對于smartconfig（自動配網）和tcp client連接server的內容，不放在本篇文章之內。

1，stm32 spi驅動開發

我使用了stm32的標準庫，并沒用hal庫，因為之前stm32的大部分其它的程序用的都是標準庫開發的，所以沒有改為hal庫。對于spi協議，可以參考另外的文檔，我已經將其傳到了CSDN上可以到我的CSDN的資源頁中下載。如果下載不到可以email 聯系我，abc_123_ok at 163.com。

下面為本次開發所用到的原理圖：

上圖為esp8266端原理圖。

上圖為stm32端的原理圖。

從原理圖中可以看到有六根線連接，PB12連GPIO15 CS引腳，PB13連GPIO14 SCK引腳，PB14連GPIO12 為MISO引腳，PB15連GPIO13為MOSI引腳。另外還有PC6連GPIO2 為SPI雙線協議的TXINT引腳，PC7連GPIO0為spi雙線協議的RXINT引腳。至于雙線協議后邊還有所涉及。

如下的代碼為stm32做為master端的初始化代碼。標準的spi共有4個引腳，CS（片選 用于在多個spi設備間選擇）  SCK（時鐘引腳） MOSI（Master Output  Slave Input 引腳） MISO（Master Input Slave Output引腳）

void Spi2MasterInit(void)

{

SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure; 

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //設置用到的GPIO引腳的時鐘

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2, ENABLE); //設置SPI2的時鐘

//GPIO12 作為CS引腳

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; 

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//CS引腳的模式配置為推挽輸出

GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); 

//SPI的時鐘引腳SCK

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;  //SCK

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//GPIO_Mode_AF_PP; 

GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); 

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15; //MOSI

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//GPIO_Mode_AF_PP; 

GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); 

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14 ; //MISO

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); 

//如下的一些配置要和esp8266端相匹配，需要參考8266的技術參考手冊，和代碼。默認的esp8266的測試程序配置的是時鐘空閑低電平，第一個上升沿采樣。

SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; 

SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //本端stm32端作為master，那么esp8266端就要作為Slave了。

SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; //每一次的發送 接收 都以8bit為一個單位。

SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;//時鐘的極性空閑為低電平

SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;//第一個上升沿取樣

SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //如果這里使用硬件模式，從機低電平

SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256; //我當前用的256分頻，可以自行調節，加速spi的速率。

SPI_InitStructure.SPI_FirstBit =SPI_FirstBit_MSB; //首字節優先

SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; 

SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure); 

//NVIC_Configuration();

//SPI_I2S_ITConfig(SPI2,SPI_I2S_IT_RXNE,ENABLE); 

SPI_Cmd(SPI2 , ENABLE); 

//用于reset 8266的wifi模塊

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);

}

上邊的代碼主要有三個部分，第一個部分對GPIO進行初始化；對二個部分對SPI做了初始化；第三部分初始化了一個wifi模塊的reset的引腳，當然也是GPIO的。

對于GPIO的初始化，最最主要的是初始化GPIO的模式，這些模式的選擇應該參考《STM32F10x系列編程手冊》上的

對于第二部分SPI的配置在注釋中已經做了詳細說明了，注意點就是要和Slave端的配置匹配，按如上的配置就是和esp8266的默認值相匹配的，但您還是要認真做一下檢查，此時的默認配置，以后興許會有改動的。

如下為SPI的發送接收函數，因為SPI的硬件特性主從移位的原因（可以參考spi協議的介紹），我們發送和接收必須在一起，也就是發一個字節收一個字節，必須這樣，否則不能成功的發送和接收。

uint8_t SPI_SendByte1(uint8_t byte)

{

while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2,SPI_I2S_FLAG_TXE)==RESET);

SPI_I2S_SendData(SPI2,byte); //發送一個byte的數據

while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2,SPI_I2S_FLAG_RXNE)==RESET);

return SPI_I2S_ReceiveData(SPI2); //緊接著再接收一個byte的數據

}

        參考esp8266的技術手冊，我們知道esp8266的hspi協議是需要有命令和地址的，所以我們再做一次封裝，把命令和地址也封裝在里邊。

uint8_t spi_transmit(uint8_t cmd, uint8_t addr, uint8_t * buff)

{

char i;

GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12); //CS 拉低

SPI_SendByte1(cmd); //首先主給從發一個命令，命令里包含發送的命令，接收的命令，有函數參數傳入。

SPI_SendByte1(addr); //在發送一個地址，第一協議規定為00，不能下其它的內容。

//如果命令為0x02 表示為發送命令，0x03為接收命令，esp8266的接收和發送緩沖區都為32byte。

if(0x02 == cmd) {

for(i = 0; i < 32; i++) {

SPI_SendByte1(buff[i]); //在函數參數中發送數據

}

} else if(0x03 == cmd) {

for(i = 0; i < 32; i++) {

buff[i]=SPI_SendByte1(0xff); //通過函數的返回值接收數據

}

}

GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);  //CS 拉高

return OK;

}

esp8266的HSPI有雙線協議和單線協議，這兩個協議的目的是為了通過中斷線通知Master端接收和發送緩沖區的狀態，例如，Master發送32個數據給Slave，32byte的數據放在了Slave（8266）的緩沖區中了，如果Slave將數據從緩沖區中移出，這個時候表明Slave已經接收完成，緩沖區也釋放了，這個時候就可以通過中斷線告知Master，你可以再次發送了。另外對于Slave發送給Master的數據，Slave將數據放到緩沖區中，首先Slave會通過中斷線告訴Master：“有數據你可以讀了”，Master去讀，讀完之后也會給Slave一個中斷，告訴Slave我讀完了，你可以放新的數據到緩沖區中了。總結下就是 Slave可寫可讀的時候都要通知Master，Master讀完的時候也要通知Slave。為了實現雙線協議就有以下的代碼了。

uint8_t spi_read_func(uint8_t * read_buff)

{

char ESP07S_GPIO0 = 0;

ESP07S_GPIO0 = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_7);

//printf("read:rd_rdy:%x,gpio0:%d,wr_rdy:%xrn",rd_rdy,ESP07S_GPIO0,wr_rdy);

if(rd_rdy && ((ESP07S_GPIO0==0) || wr_rdy)){

rd_rdy=0;

spi_transmit(0x03,0,read_buff);

return OK;

}

return READ_FAILED; 

}

uint8_t spi_write_func(uint8_t * write_buff)

{

char ESP07S_GPIO2 = 0;

ESP07S_GPIO2 = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_6);

printf("write:wr_rdy:%x,gpio2:%d,rd_rdy:%xrn",wr_rdy,ESP07S_GPIO2,rd_rdy);

if(wr_rdy && ((ESP07S_GPIO2==0) || rd_rdy)){

wr_rdy=0;

//printf("%x,%x",write_buff[0],write_buff[1]);

spi_transmit(0x02,0,write_buff);

return OK;

}

return WRITE_FAILED;

}

rd_rdy 和wr_rdy 是兩根中斷線通知上來的狀態，下邊代碼有詳細的解釋。

以上的兩個函數實現了esp8266的hspi雙線協議，具體協議的細節可以參考esp8266的技術參考手冊。如果沒有可以向我要。

上邊提到的中斷狀態，由下面的代碼實現。

void EXTI_WIFI_INT_Config(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 

EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;

/*開啟按鍵GPIO口的時鐘*/

RCC_APB2PeriphClockCmd(WIFI_RX_INT_GPIO_CLK,ENABLE);

/* 配置 NVIC 中斷*/

NVIC_Configuration();

/* 選擇按鍵用到的GPIO */

        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = WIFI_RX_INT_GPIO_PIN;

        /* 配置為浮空輸入 */

        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

        GPIO_Init(WIFI_RX_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

/* 選擇EXTI的信號源 */

        GPIO_EXTILineConfig(WIFI_RX_INT_EXTI_PORTSOURCE, WIFI_RX_INT_EXTI_PINSOURCE); 

        EXTI_InitStructure.EXTI_Line = WIFI_RX_INT_EXTI_LINE;

/* EXTI為中斷模式 */

        EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;

/* 上升沿中斷 */

        EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;

        /* 使能中斷 */

        EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;

        EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

/* 選擇按鍵用到的GPIO */

        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = WIFI_TX_INT_GPIO_PIN;

        /* 配置為浮空輸入 */

        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

        GPIO_Init(KEY2_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

/* 選擇EXTI的信號源 */

        GPIO_EXTILineConfig(WIFI_TX_INT_EXTI_PORTSOURCE, WIFI_TX_INT_EXTI_PINSOURCE); 

        EXTI_InitStructure.EXTI_Line = WIFI_TX_INT_EXTI_LINE;

/* EXTI為中斷模式 */

        EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;

/* 上升沿中斷 */

        EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;

        /* 使能中斷 */

        EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;

        EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

}

下邊代碼是上邊使用到的宏的定義，下邊的注釋部分需要格外注意，不通的GPIO引腳采用的中斷不相同，需要查詢手冊決定用哪個。

//引腳定義

#define WIFI_RX_INT_GPIO_PORT         GPIOC

#define WIFI_RX_INT_GPIO_CLK          (RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_AFIO)

#define WIFI_RX_INT_GPIO_PIN          GPIO_Pin_7

#define WIFI_RX_INT_EXTI_PORTSOURCE   GPIO_PortSourceGPIOC

#define WIFI_RX_INT_EXTI_PINSOURCE    GPIO_PinSource7

#define WIFI_RX_INT_EXTI_LINE         EXTI_Line7

#define WIFI_RX_INT_EXTI_IRQ          EXTI9_5_IRQn  //此處需要查詢手冊，來確定用的中斷。

#define WIFI_RX_IRQHandler            EXTI9_5_IRQHandler

#define WIFI_TX_INT_GPIO_PORT         GPIOC

#define WIFI_TX_INT_GPIO_CLK          (RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_AFIO)

#define WIFI_TX_INT_GPIO_PIN          GPIO_Pin_6

#define WIFI_TX_INT_EXTI_PORTSOURCE   GPIO_PortSourceGPIOC

#define WIFI_TX_INT_EXTI_PINSOURCE    GPIO_PinSource6

#define WIFI_TX_INT_EXTI_LINE         EXTI_Line6

#define WIFI_TX_INT_EXTI_IRQ          EXTI9_5_IRQn  //此處需要查詢手冊，來確定中斷。

#define WIFI_TX_IRQHandler            EXTI9_5_IRQHandler

上邊代碼片段，通過EXTI將兩根中斷線配置為上升沿中斷（協議要求）。

//TX_INT和RX_INT中斷發生的時候會調用如下的代碼。

void WIFI_TX_IRQHandler(void)

{

//gpio2上升沿中斷

if(EXTI_GetITStatus(WIFI_TX_INT_EXTI_LINE) != RESET) 

{

//printf("wifi rd_rdy gpio2 intrn");

rd_rdy=1;

EXTI_ClearITPendingBit(WIFI_TX_INT_EXTI_LINE);     

}  

//gpio0 上升沿中斷

if(EXTI_GetITStatus(WIFI_RX_INT_EXTI_LINE) != RESET) 

{

//printf("wifi wr_rdy gpio0 intrn");

#if TWO_INTR_LINE_PROTOCOL

wr_rdy=1;

#elif ONE_INTR_LINE_WITH_STATUS

//用一個全局變量，把讀到的狀態返回?

//spi_status_bitmap = spi_read_status();

#endif

EXTI_ClearITPendingBit(WIFI_RX_INT_EXTI_LINE);     

}

}

2，esp8266端的驅動如何開發？

在該鏈接下載樂鑫的SDK，我現在的版本是2.2.0

https://github.com/espressif/ESP8266_NONOS_SDK

編譯環境的搭建，參考文檔esp8266_quick_start_guide_dn.pdf 進行搭建，我是用的虛擬機搭建的，沒用用eclipse。

在SDK的如下的目錄下，有SPI的例程代碼參考，我就是根據這個例程代碼做的開發。

D:VMshareESP8266_NONOS_SDK-2.2.0examplesperipheral_test