235 lines
7.1 KiB
C
235 lines
7.1 KiB
C
/**
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* @file spi.c
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* @author
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* @version
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* @date
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* @brief SPI通信程序，用于与AFE芯片(SH3673520)通信
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******************************************************************************
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* @attention
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*
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*
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******************************************************************************
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*/
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/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
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#include "stm32f10x.h"
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#include "global.h"
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//SH3673517 SPI通信
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//PB12 = SPI1_CS (GPIO推挽输出，软件控制片选)
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//PB13 = SPI1_SCK (AF1) - 时钟
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//PB14 = SPI1_MISO(AF1) - 主机输入从机输出
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//PB15 = SPI1_MOSI(AF0) - 主机输出从机输入
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#define PIN_SPI_NSS GPIO_Pin_12
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#define PIN_SPI_SCK GPIO_Pin_13
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#define PIN_SPI_MISO GPIO_Pin_14
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#define PIN_SPI_MOSI GPIO_Pin_15
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#define SPI_Enable() GPIO_ResetBits(GPIOB, PIN_SPI_NSS) //使能通信
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#define SPI_Disable() GPIO_SetBits(GPIOB, PIN_SPI_NSS) //关闭通信
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/*
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SPI_MOSI PB15 主设备输出，从设备输入
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SPI_MISO PB14 主设备输入，从设备输出
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SPI_SCK PB13 时钟
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SPI_CS PB12 片选信号
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*/
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void uf_SPI2_Init(void)
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{
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/*定义SPI参数*/
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GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
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SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
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// 使能SPI2和GPIOB时钟
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RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2, ENABLE);
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RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
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// PB13 (SCK), PB15 (MOSI)
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GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_SPI_SCK | PIN_SPI_MOSI;
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GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
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GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
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GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
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// PB14 (MISO)
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GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_SPI_MISO;
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GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
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GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
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GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
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// PB12 (CS)
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GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_SPI_NSS;
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GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
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GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
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GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
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GPIO_SetBits(GPIOB, PIN_SPI_NSS); //初始化拉高CS，关闭SPI通信
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/*配置SPI模式*/
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SPI_I2S_DeInit(SPI2);
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// 配置SPI2与AFE芯片的SPI3通信方式：4线通信，全双工，主模式，数据同边传输，MSB在前
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SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //全双工模式
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SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //主模式
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SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; //数据帧大小为 8 位
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// 配置SPI3极性参数CPOL和CPHA
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SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High; //时钟极性为1，空闲时SCK电平状态为高电平
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SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge; //时钟相位为1，在第二个跳变沿开始采样数据(第一个跳变沿，失效)
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SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //软件控制 NSS 信号(PB12)
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SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_64;//波特率预分频系数为 64 //36MHz/64 = 0.5625MHz < 1MHz
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SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //高位在前
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SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; //CRC值的生成多项式=x^8+x^2+x+1，省略高位，可为任意值1，只用到低8位，生成二进制编码为0000111=7
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SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);
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// 使能SPI2
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SPI_Cmd(SPI2, ENABLE);
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}
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//通信失败时，复位SPI
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void SPI2_Error(void)
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{
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//写也无法确有效，因为需要时序
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//这里重新初始化SPI
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uf_SPI2_Init();
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}
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//AFE只支持单字节写操作
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//可写地址 40H~59H
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//rtnval 0-true; other-false
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uint8_t AFE_WriteOneByte(uint8_t addr, uint8_t *data)
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{
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uint8_t tx_buffer[5], rx_buffer[5];
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uint8_t i;
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uint8_t response;
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// 构造发送数据帧: [0x01][reg_addr][write_data][CRC][0x00]
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tx_buffer[0] = 0x01; // 写命令
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tx_buffer[1] = addr; // 寄存器地址
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tx_buffer[2] = *data; // 写入数据
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tx_buffer[3] = CRC8_Cal(tx_buffer, 3); // CRC8
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tx_buffer[4] = 0x00; // 无效数据接收
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// 拉低CS片选
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SPI_Enable();
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for (i = 0; i < 5; i++)
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{
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while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);
|
|
SPI_I2S_SendData(SPI2, tx_buffer[i]);
|
|
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);
|
|
rx_buffer[i] = SPI_I2S_ReceiveData(SPI2);
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|
}
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|
|
// 获取返回值
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response = rx_buffer[4];
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SPI_Disable();
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delay_us(5);
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return (response == 0xA5) ? 0 : 1;
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|
}
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//AFE可1次读取多个字节操作
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//可读取地址 40H~99H
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//rtnval 0-success, other-fail
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uint8_t AFE_ReadMulByte(uint8_t addr, uint8_t lenth, uint8_t *data)
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{
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uint8_t tx_buffer[4]; // 发送缓冲区
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uint8_t rx_buffer[40]; // 接收缓冲区，最大可读取24字节，留有余量
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uint8_t crc_calculated, crc_received;
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|
uint8_t i;
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// 构造发送数据帧: [0x02][reg_addr][data_length][0x00]
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tx_buffer[0] = 0x02; // 读命令
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|
tx_buffer[1] = addr; // 寄存器地址
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tx_buffer[2] = lenth; // 数据长度
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tx_buffer[3] = 0x00;
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|
// 拉低CS片选
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SPI_Enable();
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// 第一阶段：发送时钟和命令，发送(命令/地址/长度/0x00) 接收(0xFF/命令/地址/长度)
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for( i=0; i<4; i++)
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|
{
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|
while(!SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_TXE)); // 等待发送缓冲区空
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|
SPI_I2S_SendData(SPI2, tx_buffer[i]);
|
|
while(!SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE)); // 等待接收完成
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|
rx_buffer[i] = SPI_I2S_ReceiveData(SPI2);
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|
}
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|
// 第二阶段：接收有效数据(0x00)发送接收数据(需要提供接收时钟)
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for( i=0; i<lenth; i++)
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|
{
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|
while(!SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_TXE));
|
|
SPI_I2S_SendData(SPI2, 0x00); // 发送无效数据维持时钟
|
|
while(!SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE));
|
|
rx_buffer[4+i] = SPI_I2S_ReceiveData(SPI2);
|
|
}
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|
// 第三阶段：接收CRC
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while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);
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|
SPI_I2S_SendData(SPI2, 0x00);
|
|
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);
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|
rx_buffer[4 + lenth] = SPI_I2S_ReceiveData(SPI2);
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|
// 拉高CS片选
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SPI_Disable();
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|
delay_us(5);
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// 校验应头(发送时同时接收)
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if(rx_buffer[0] != 0xFF || // 第一个字节应为0xFF
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rx_buffer[1] != 0x02 || // 回显读命令
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rx_buffer[2] != addr || // 回显寄存器地址
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|
rx_buffer[3] != lenth) // 回显数据长度
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{
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|
return 0; // 头部校验失败
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}
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// 提取有效数据(跳过前4个应答字节)
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for (i = 0; i < lenth; i++)
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{
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data[i] = rx_buffer[4 + i]; // 跳过0xFF、命令、地址、长度
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|
}
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crc_received = rx_buffer[4 + lenth]; // 最后1字节为CRC
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// CRC计算范围：0xFF + 命令 + 地址 + 长度 + 数据，直到CRC前
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crc_calculated = CRC8_Cal(&rx_buffer[0], 4 + lenth);
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return (crc_received == crc_calculated) ? 0 : 1;
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|
}
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//软件复位
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//rtnval 0-success, other-fail
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uint8_t AFE_Reset(void)
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{
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uint8_t tx_buffer[5], rx_buffer[5];
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uint8_t response;
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uint8_t i = 0;
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// 构造发送数据帧: [0x0B][0xBB][0xCC][CRC][0x00]
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tx_buffer[0] = 0x0B; // 复位命令
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tx_buffer[1] = 0xBB; // 固定参数1
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tx_buffer[2] = 0xCC; // 固定参数2
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tx_buffer[3] = CRC8_Cal(tx_buffer, 3); // CRC8
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tx_buffer[4] = 0x00; // 无效数据接收
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// 拉低CS片选
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SPI_Enable();
|
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|
for ( i = 0; i < 5; i++)
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{
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|
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);
|
|
SPI_I2S_SendData(SPI2, tx_buffer[i]);
|
|
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);
|
|
rx_buffer[i] = SPI_I2S_ReceiveData(SPI2);
|
|
}
|
|
|
|
// 获取返回值
|
|
response = rx_buffer[4];
|
|
|
|
// 拉高CS片选
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|
SPI_Disable();
|
|
|
|
return (response == 0xA5) ? 0 : 1;
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|
}
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