STM32通信协议实验指导书
一、实验目的
1.深入理解STM32常用通信协议的工作原理，包括但不限于SPI、I2C、USART等。
2.掌握基于STM32开发板实现不同通信协议的硬件连接方法。
3.学会使用STM32的相关库函数进行通信协议的软件编程，实现设备间的数据传输。
4.培养学生分析问题、解决问题的能力，以及实际动手操作和调试的技能。
二、实验设备
1.STM32开发板（型号[具体型号]）
2.实验配套的电源模块
3.串口调试助手软件（安装在PC端）
4.杜邦线若干
5.示波器（可选，用于观察信号波形）
三、基础知识
1.SPI协议
-SPI（SerialPeripheralInterface）是一种高速的，全双工，同步的通信总线，主要应用在EEPROM，Flash，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。
-SPI接口由4条线构成：时钟线（SCK）、主机输出从机输入线（MOSI）、主机输入从机输出线（MISO）、从机选择线（SS）。
-工作过程：主机通过SCK线提供时钟信号，在时钟的上升沿或下降沿，主机通过MOSI线将数据发送给从机，同时从机通过MISO线将数据发送给主机。
2.I2C协议
-I2C（Inter-IntegratedCircuit）是一种多主机多从机的串行通信协议，使用两条线：数据线（SDA）和时钟线（SCL）。
-它有严格的信号规范，起始信号是SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变；停止信号是SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变。
-数据传输时，每个字节后面都跟随一个应答位，应答位为低电平时表示从机正确接收数据。
3.USART协议
-USART（UniversalSynchronous/AsynchronousReceiver/Transmitter）是一种通用同步/异步串行接收/发送器，可实现全双工通信。
-工作模式分为同步和异步，异步模式下只需两根线（RX和TX），同步模式下还需要时钟线（SCLK）。
-数据以帧的形式传输，包括起始位、数据位、奇偶校验位（可选）和停止位。
四、实验步骤
实验一：SPI通信实验
硬件连接
1.将SPI从设备（如SPIFlash）的SCK引脚连接到STM32开发板的SPI_SCK引脚。
2.将从设备的MOSI引脚连接到开发板的SPI_MOSI引脚。
3.将从设备的MISO引脚连接到开发板的SPI_MISO引脚。
4.将从设备的SS引脚连接到开发板的一个GPIO引脚（用于片选控制）。
软件编程
1.初始化SPI外设，配置SPI的工作模式（主模式或从模式）、时钟分频因子、数据位长度等参数。
2.编写SPI发送和接收数据的函数。发送数据时，将数据写入SPI数据寄存器；接收数据时，等待SPI接收标志位有效，然后从数据寄存器读取数据。
3.在主函数中调用SPI初始化函数和数据传输函数，实现数据的发送和接收。
实验调试
1.使用串口调试助手或其他调试工具，发送数据到STM32开发板，通过SPI协议传输给从设备，检查从设备是否正确接收数据。
2.从从设备读取数据，通过SPI协议返回给STM32开发板，再通过串口打印出来，检查数据是否正确。
实验二：I2C通信实验
硬件连接
1.将I2C从设备（如EEPROM）的SDA引脚连接到STM32开发板的I2C_SDA引脚。
2.将从设备的SCL引脚连接到开发板的I2C_SCL引脚。
3.确保连接中使用上拉电阻，使SDA和SCL线在空闲时保持高电平。
软件编程
1.初始化I2C外设，配置I2C的时钟频率、地址模式等参数。
2.编写I2C起始信号、停止信号、发送字节、接收字节和应答处理等函数。
3.实现向I2C从设备写入数据和从从设备读取数据的功能函数。
4.在主函数中调用相关函数，实现I2C通信的数据传输。
实验调试
1.通过串口调试助手输入要写入I2C从设备的数据，调用写入函数进行数据写入，然后通过读取函数读取数据，检查写入和读取的数据是否一致。
2.使用示波器观察SDA和SCL线上的信号波形，检查信号是否符合I2C协议规范。
实验三：USART通信实验
硬件连接
1.将STM32开发板的TX引脚连接到PC机串口的RX引脚。
2.将开发板的RX引脚连接到PC机串口的TX引脚。
3.确保