STM32SPI通信基础及CubeMX配置

一，SPI通信基础

SPI (Serial Peripheral Interface) 是一种高速、全双工、同步的串行通信总线，广泛用于微控制器（MCU）与外围设备（如传感器、存储器、显示驱动等）之间的短距离通信。理解其工作原理和开发流程对于嵌入式应用至关重要。

1，SPI 信号线详解

标准的SPI通信通常涉及四根信号线（在某些配置下可能更少）：

1，CS (Chip Select) / SS (Slave Select): 片选信号，通常由主机控制，低电平有效。当主机需要与某个特定的从设备通信时，会将其对应的CS线拉低。在多从设备环境中，每个从设备都有独立的CS线。
2，SCK (Serial Clock): 串行时钟信号，由主机产生，用于同步数据的传输。数据的每一位都在SCK的一个特定边沿（上升沿或下降沿，取决于SPI模式）被采样。
3，MOSI (Master Out, Slave In): 主机输出、从机输入。数据由主机通过此线发送给从设备。
4，MISO (Master In, Slave Out): 主机输入、从机输出。数据由从设备通过此线发送给主机。如果一个SPI设备仅为输出型（如某些传感器）或仅为输入型，可能不会使用这两根线的其中之一。

在SPI通信中，数据是双向同时传输的：当主机通过MOSI发送一位数据给从机时，从机也通过MISO发送一位数据给主机。即使当前操作只是单向的（例如主机通过MOSI写数据给从机，不关心从机返回），MISO线上的数据依然会被传输（通常是无效数据或特定状态）。

2，SPI 工作模式 (CPOL 和 CPHA)

SPI有四种工作模式，由时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)两个参数组合定义。选择哪种模式取决于SPI从设备的要求，主机必须配置成与从设备兼容的模式。

1，CPOL (Clock Polarity): 定义了SPI时钟信号在空闲状态下的电平。
CPOL=0: SCK空闲时为低电平。
CPOL=1: SCK空闲时为高电平。

2，CPHA (Clock Phase): 定义了数据采样的时钟边沿。
CPHA=0: 数据在SCK的第一个边沿被采样。
CPHA=1: 数据在SCK的第二个边沿被采样。

3，这四个模式通常表示为：
模式0: CPOL=0, CPHA=0 (空闲低，第一个边沿采样)
模式1: CPOL=0, CPHA=1 (空闲低，第二个边沿采样)
模式2: CPOL=1, CPHA=0 (空闲高，第一个边沿采样)
模式3: CPOL=1, CPHA=1 (空闲高，第二个边沿采样)

关键:
务必查阅SPI从设备的数据手册来确定其支持的SPI模式，并在主机端进行相应配置。例如，本教程针对的GD25QXX系列FLASH通常支持SPI模式0和模式3。

3，通用SPI模块开发步骤 (以STM32为例)

开发一个通用的SPI模块与外设通信，通常遵循以下步骤：

1，硬件连接:

将MCU的SPI引脚 (SCK, MOSI, MISO) 连接到从设备的对应引脚。
将MCU的一个通用GPIO引脚连接到从设备的CS引脚。

确保电源和地线连接正确，根据需要添加上拉或下拉电阻 (尽管SPI信号线通常不需要外部拉电阻，但CS线有时会根据具体情况添加上拉以确保空闲时为高电平)。

2，STM32CubeMX 配置思路:

1，启用SPI外设: 在CubeMX中选择一个SPI接口 (如SPI1, SPI2等)，并设置为Full-Duplex Master模式。
2，SPI参数配置:
Data Size: 通常为8 Bits (根据从设备要求，也可能为16 Bits等)。

First Bit: MSB First 或 LSB First (根据从设备要求)。

Clock Polarity (CPOL) 和 Clock Phase (CPHA): 根据从设备数据手册选择正确的SPI模式。

Baud Rate Prescaler: 设置SPI时钟速率。初始阶段可选择较低速率以保证通信稳定，调试成功后再根据从设备和MCU能力适当提高。波特率不能超过从设备支持的最大时钟频率。

NSS (Slave Select) Management: 对于由GPIO控制CS的情况，通常选择Software模式 (即Hardware NSS Signal: Disable)。这意味着你需要手动控制CS引脚的电平。

3，GPIO引脚配置:
SCK, MOSI, MISO引脚: 配置为对应的SPI复用功能 (Alternate Function Push-Pull)。
CS引脚: 配置为GPIO_Output模式 (Push-Pull)，初始电平设为High (因为CS通常低电平有效)。

4，(可选) DMA配置: 对于大量数据传输，可以配置DMA以减轻CPU负担。

5，(可选) 中断配置: 可以配置SPI中断 (如传输完成中断、错误中断) 以进行异步处理。

生成代码。

3，驱动代码结构设计 (应用层视角):

1. 底层SPI发送/接收函数: 封装HAL库的SPI发送、接收、发送和接收函数。例如，一个SPI_SendByte(uint8_t data)和SPI_ReceiveByte()或SPI_TransmitReceiveByte(uint8_t txData)函数。

// 示例：HAL库的简单封装
uint8_t SPI_TransmitReceive(SPI_HandleTypeDef *hspi, uint8_t tx_byte) {uint8_t rx_byte;HAL_SPI_TransmitReceive(hspi, &tx_byte, &rx_byte, 1, HAL_MAX_DELAY);return rx_byte;
}

2. CS引脚控制函数: 提供CS_Enable() (拉低CS) 和CS_Disable() (拉高CS) 函数。

void SPI_CS_Low(void) {HAL_GPIO_WritePin(SPI_CS_GPIO_Port, SPI_CS_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
void SPI_CS_High(void) {HAL_GPIO_WritePin(SPI_CS_GPIO_Port, SPI_CS_Pin, GPIO_PIN_SET);
}

3. 设备特定操作函数: 基于底层函数，根据从设备的数据手册实现具体的命令序列。例如，对于SPI FLASH，会有读取ID、擦除扇区、页编程、读取数据等函数。每个这类函数内部会管理CS的使能/失能，并调用SPI发送/接收函数来交换指令、地址和数据。

// 示例：读取设备ID的伪代码结构
uint16_t Read_Device_ID(SPI_HandleTypeDef *hspi) {uint8_t cmd = DEVICE_READ_ID_CMD; // 特定设备的读ID指令uint8_t id_high, id_low;SPI_CS_Low(); // 片选使能SPI_TransmitReceive(hspi, cmd);      // 发送读ID指令id_high = SPI_TransmitReceive(hspi, DUMMY_BYTE); // 读取高字节ID (可能需要发送虚拟字节)id_low  = SPI_TransmitReceive(hspi, DUMMY_BYTE); // 读取低字节IDSPI_CS_High(); // 片选失能return ((uint16_t)id_high << 8) | id_low;
}

4. 开发与调试要点:

仔细阅读从设备数据手册: 这是最重要的步骤！数据手册包含了所有关于SPI模式、命令集、时序要求、寄存器映射等关键信息。

时序匹配: 确保CS的建立时间、保持时间，以及SCK、MOSI、MISO之间的时序符合从设备的要求。CS信号必须在SPI数据传输开始前被拉低，并在传输结束后被拉高。

数据帧格式: 确认数据是MSB优先还是LSB优先，以及每个传输单元的位数（通常是8位）。

命令序列: 许多SPI设备需要特定的命令序列来执行操作，例如写使能命令后才能进行写操作。

使用逻辑分析仪或示波器: 这是调试SPI通信非常有用的工具。可以直观地看到SCK, MOSI, MISO, CS信号的波形，检查时序、数据是否正确。
错误处理: 考虑SPI通信可能发生的错误，如超时、模式错误等，并添加适当的错误处理机制 (例如，HAL库函数通常会返回状态)。

从简单操作开始: 先实现并测试最基本的操作，如读取设备ID或状态寄存器，成功后再逐步实现更复杂的功能。

以上步骤提供了一个通用的SPI应用开发框架。针对GD25QXX系列FLASH芯片，其通信依然遵循这些基本原则，但涉及特定的指令集和操作流程，这将在后续章节中详细介绍。

二，SPI CubeMX配置

1，SPI: 模式选择

SPI 模式选择决定了 STM32 在 SPI 总线上扮演的角色以及数据传输的基本方式。

传输模式 (Transmission Mode)

在 CubeMX 的 “Mode” 下拉菜单中选择 SPI 外设的工作模式。

Full-Duplex Master
Full-Duplex Slave
Half-Duplex Master
Half-Duplex Slave
Receive Only Master
Receive Only Slave
Disabled

Full-Duplex Master/Slave: 最常用 全双工模式，数据在 MOSI 和 MISO 上同时双向传输。主机发起通信并提供时钟。

Half-Duplex Master/Slave: 半双工模式，数据通过单根线 (MOSI 或 MISO，具体取决于配置和主从角色) 进行双向传输，但不能同时进行。需要正确配置 GPIO 复用和可能的外部连线。

Receive Only Master/Slave: 只接收模式。主机模式下，主机仅通过 MISO 接收数据 (不发送)。从机模式下，从机仅通过 MOSI 接收数据。

Disabled: 禁用该 SPI 外设。

配置建议: 绝大多数 SPI 外设 (如 Flash, ADC, DAC, 传感器) 使用 Full-Duplex Master 模式。如果 STM32 作为 SPI 从设备，则选择 Full-Duplex Slave。
核心选择: 根据应用需求选择正确的 SPI 角色 (Master/Slave) 和数据传输方式 (Full-Duplex 是主流)。

2，SPI: 数据与帧格式

配置 SPI 传输中每一帧数据的具体格式。

1，帧格式 (Frame Format)

Motorola
TI

Motorola: 最常用 标准的 SPI 帧格式，数据在时钟边沿变化和采样，NSS 信号在帧之间控制。

TI: TI 同步串行帧格式，在 NSS 信号有效期间会产生一个时钟脉冲用于同步，数据传输方式与 Motorola 类似。使用较少，除非外设明确要求。

配置建议: 绝大多数情况选择 Motorola。

2，数据大小 (Data Size)

设置每个 SPI 帧传输的数据位数。
通常可选范围从 4 bits 到 16 bits (具体范围取决于 STM32 型号)。

8 Bits
16 Bits
4 Bits … 7 Bits, 9 Bits … 15 Bits

配置建议: 8 Bits 是最常见的数据大小。如果外设使用16位寄存器或数据，可以选择 16 Bits 以提高效率。小于8位的情况较少见。

3，位顺序 (First Bit)

MSB First
LSB First
MSB First: 最常用 最高有效位 (Most Significant Bit) 先发送。
LSB First: 最低有效位 (Least Significant Bit) 先发送。

配置建议: 查阅从设备数据手册，绝大多数 SPI 设备使用 MSB First。

务必匹配: 帧格式、数据大小和位顺序必须与 SPI 从设备的要求完全一致，否则会导致数据解析错误。

3，SPI: 时钟配置

配置 SPI 的 SCK 时钟频率 (波特率) 和时钟模式 (极性 CPOL 与相位 CPHA)。

1，波特率预分频器 (Prescaler for Baud Rate)

通过选择一个预分频值来设置 SPI 的通信速率。SPI 时钟由连接到 SPI 外设的总线时钟 (通常是 APB1 或 APB2 时钟) 分频得到。

SPI_CLK = Peripheral_Clock / Prescaler_Value

CubeMX 会显示可选的预分频值 (如 2, 4, 8, 16, …, 256) 以及基于当前外设时钟计算出的实际波特率。

配置建议:
首先，查阅从设备数据手册，确定其支持的最大 SPI 时钟频率。
选择一个预分频值，使得计算出的 SPI 时钟速率不超过从设备的最大限制。
初次调试时，可以从一个较低的速率开始 (例如选择较大的预分频值)，通信稳定后再逐步提高速率。

2，时钟极性 (Clock Polarity - CPOL)

Low
High
CPOL = Low: SCK 时钟在空闲状态为低电平。
CPOL = High: SCK 时钟在空闲状态为高电平。

3，时钟相位 (Clock Phase - CPHA)

1 Edge (First Edge)
2 Edge (Second Edge)
CPHA = 1 Edge: 数据在 SCK 的第一个时钟边沿被采样。
CPHA = 2 Edge: 数据在 SCK 的第二个时钟边沿被采样。

4，SPI 模式总结 (CPOL/CPHA)

CPOL 和 CPHA 的组合定义了四种 SPI 工作模式：

模式 CPOL CPHA 描述 (空闲电平, 采样边沿)
0 Low (0) 1 Edge (0) 空闲低，SCK 第一个边沿采样
1 Low (0) 2 Edge (1) 空闲低，SCK 第二个边沿采样
2 High (1) 1 Edge (0) 空闲高，SCK 第一个边沿采样
3 High (1) 2 Edge (1) 空闲高，SCK 第二个边沿采样

重要: 必须查阅从设备的数据手册，选择其支持的 SPI 模式。例如，许多 SPI Flash 支持模式 0 和模式 3。

核心配置: 波特率、CPOL 和 CPHA 是 SPI 通信成功的基础。任何一项与从设备不匹配都将导致通信失败。

4，SPI: NSS 管理

NSS (Negative Slave Select) 或 CS (Chip Select) 信号用于选择与之通信的从设备。STM32 SPI 外设提供了硬件和软件两种管理方式。

1，NSS 模式 (Slave Select Management)

在 “Mode” 配置块中，有 “Hardware NSS Signal” 或类似的选项，以及在 “Parameter Settings” 中有 “NSS Signal Type”。

Software
Hardware (Input)
Hardware (Output)

Software (NSS Signal Type: Software): 最常用且灵活 NSS 信号不由 SPI 外设硬件自动控制。你需要选择一个通用 GPIO 引脚作为 NSS，并在代码中手动拉低 (选中从设备) 和拉高 (取消选中)。

Hardware NSS Signal (在Mode部分) 通常设置为 Disable。

Hardware (Input) (NSS Signal Type: Hardware Input): STM32 作为 SPI 从设备时使用。NSS 引脚配置为硬件输入，当外部主机拉低此引脚时，STM32 SPI 从设备被选中。

Hardware NSS Signal (在Mode部分) 通常设置为 Hardware Input 或类似。

Hardware (Output) (NSS Signal Type: Hardware Output): STM32 作为 SPI 主机时使用。SPI 外设硬件在数据传输开始前自动拉低 NSS 引脚，传输结束后自动拉高。

Hardware NSS Signal (在Mode部分) 通常设置为 Hardware Output 或类似。

配置建议: 对于主机模式，Software NSS Management 提供了最大的灵活性，特别是当总线上有多个从设备或需要更精细控制 NSS 时序的场景。硬件 NSS 输出模式虽然简单，但可能不适用于所有情况 (例如，帧间需要保持 NSS 低电平)。

2，NSS 信号极性 (NSS Polarity - 仅硬件模式)

仅在 NSS 由硬件管理 (Hardware Input/Output) 时可配置。

Low
High
Low: 常用 NSS 信号低电平有效 (选中从设备)。
High: NSS 信号高电平有效。较少见。

3，NSS 输出脉冲模式 (NSS Pulse Mode - 仅硬件输出)

某些 STM32 型号在硬件 NSS 输出模式下，允许配置 NSS 信号在每个数据帧之间是否产生脉冲 (即在帧间拉高再拉低)。

配置建议: 查阅具体 STM32 参考手册。如果从设备要求在连续传输的帧之间保持 NSS 低电平，则应禁用脉冲模式。

软件 NSS 控制: 如果选择软件 NSS，记得在 GPIO 配置中将对应引脚设为 Output Push-Pull，并在代码中实现：

// 伪代码 - 具体宏和引脚需替换
#define SPIx_NSS_GPIO_PORT GPIOB
#define SPIx_NSS_PIN       GPIO_PIN_12void SPIx_NSS_Low() { HAL_GPIO_WritePin(SPIx_NSS_GPIO_PORT, SPIx_NSS_PIN, GPIO_PIN_RESET); }
void SPIx_NSS_High() { HAL_GPIO_WritePin(SPIx_NSS_GPIO_PORT, SPIx_NSS_PIN, GPIO_PIN_SET); }// 在 SPI 传输前后调用
// SPIx_NSS_Low();
// HAL_SPI_Transmit(...);
// SPIx_NSS_High();

5，SPI: CRC 计算

SPI CRC (Cyclic Redundancy Check) 功能可以在数据传输过程中自动计算和校验 CRC 值，以检测传输错误，增强数据完整性。

1，CRC 计算 (CRC Calculation)

Disabled
Enabled

Disabled: 默认/常用 不使用 CRC 功能。
Enabled: 启用 CRC 计算和校验。启用后，SPI 外设会在发送数据时自动附加 CRC 值，并在接收数据时自动校验 CRC。

2，CRC 多项式 (CRC Polynomial)

仅在 CRC 计算启用时配置。输入 CRC 计算所使用的多项式值 (通常是 7 位、8 位或 16 位 CRC 的系数，不包括最高位的 xn)。

常用 CRC 多项式: 例如 CRC-8 (如 0x07 for x8+x2+x+1), CRC-16-CCITT (0x1021 for x16+x12+x5+1)。

STM32 SPI 的 CRC 长度通常是固定的 (例如 8 位或 16 位，取决于具体型号和数据帧长度)。你需要输入多项式的低位部分。

3，CRC 长度 (CRC Length)

8-bit
16-bit
某些 STM32 型号允许选择 CRC 值的长度，通常与数据帧大小 (Data Size) 相关联。如果 Data Size <= 8-bit，CRC 通常也是 8-bit。如果 Data Size > 8-bit (例如 16-bit)，CRC 可能是 16-bit。

配置建议: 确保 CRC 长度和多项式与通信对方的配置一致。

使用场景: CRC 对于在噪声环境或长距离 SPI 通信中保证数据可靠性非常有用。但它会增加少量传输开销 (CRC 字节) 和处理时间。
如果启用 CRC，主机和从机都必须启用并使用相同的 CRC 配置 (多项式、长度、初始值等)。
当 CRC 校验失败时，SPI 外设通常会设置一个错误标志位 (CRCERR)，可以触发错误中断。
使用 CRC 时，HAL 库相关函数 (如 HAL_SPI_Transmit_IT, HAL_SPI_Receive_DMA) 会自动处理 CRC 的发送和校验。
如果从设备不支持 CRC 或配置不一致，启用 CRC 会导致通信失败。

6，SPI: DMA 配置

使用 DMA (Direct Memory Access) 可以在 CPU 不干预的情况下自动传输 SPI 数据，显著提高总线利用率和系统性能，特别是在高速或大数据量传输时。

1，添加 DMA 请求 (Add DMA Request)

在 CubeMX 的 SPI 配置页面下找到 “DMA Settings” 标签页。根据需要，可以为发送 (Tx) 和/或接收 (Rx) 添加 DMA 请求。

点击 “Add” 按钮，选择：

SPIx_TX: 用于主机发送数据或从机发送数据。
SPIx_RX: 用于主机接收数据或从机接收数据。

2，DMA 通道配置 (DMA Request Settings)

为每个添加的 DMA 请求 (Tx 或 Rx) 配置参数：

1，Stream/Channel: 选择一个可用的 DMA 通道/流 (CubeMX 通常会自动分配)。

2，Direction: 方向。
SPIx_TX: Memory To Peripheral
SPIx_RX: Peripheral To Memory
(由 CubeMX 自动设置)。

3，Priority: DMA 通道优先级 (Low, Medium, High, Very High)。

4，Mode: DMA 传输模式。
Normal: 常用 传输完指定长度的数据后停止。适用于大多数 SPI 传输。
Circular: 环形模式。当需要连续不断地从 SPI 接收数据 (例如 ADC 连续采样) 或发送固定模式的数据时使用。

5，Increment Address: 地址自增设置。
Peripheral: 不勾选 SPI 数据寄存器 (DR) 地址固定。
Memory: 勾选 内存缓冲区地址需要递增。

6，Data Width: 数据宽度（外设 Peripheral / 内存 Memory）。
如果 SPI Data Size 为 8 Bits: Peripheral: Byte, Memory: Byte。
如果 SPI Data Size 为 16 Bits: Peripheral: Half Word, Memory: Half Word。
确保 DMA 的数据宽度与 SPI 配置的 Data Size 匹配。

配置建议:
对于大数据量或高速 SPI 通信，强烈建议启用 DMA (Tx 和 Rx 都启用)。
Mode 通常设置为 Normal。
Increment Address 勾选 Memory，不勾选 Peripheral。
Data Width 务必与 SPI 的 Data Size 匹配，并使用对应类型的 DMA 缓冲区 (uint8_t[] for Byte, uint16_t[] for Half Word)。
使用 DMA 时，通常还需要配合启用 NVIC 中的 DMA 中断来获知传输完成或发生错误。
HAL 库函数: 启用 DMA 后，应使用带 DMA 的 HAL 函数进行传输，例如：
HAL_SPI_Transmit_DMA(), HAL_SPI_Receive_DMA(), HAL_SPI_TransmitReceive_DMA()。

7，SPI: 中断配置 (NVIC)

SPI 外设可以产生多种中断事件，通知 CPU 传输状态、错误条件或需要处理数据。与 DMA 结合使用时，通常由 DMA 中断处理数据传输完成，而 SPI 中断用于错误处理。

1，NVIC 设置 (NVIC Settings)

需要在 CubeMX 的 “NVIC Settings” 标签页中，为对应的 SPI 外设启用中断。

SPIx global interrupt: Enabled
启用 SPI 全局中断后，可以在代码中通过 HAL 库使能或禁止特定的 SPI 中断源 (如 Tx Buffer Empty, Rx Buffer Not Empty, Error flags)。

配置建议:
不使用 DMA，中断驱动模式: 必须启用 SPI 全局中断。在代码中，你会使用如 HAL_SPI_Transmit_IT(), HAL_SPI_Receive_IT() 这类函数，它们会管理具体的 SPI 事件中断。
使用 DMA 模式:
推荐启用 SPI 全局中断: 主要用于捕获和处理 SPI 相关的错误中断 (如 Overrun, Mode Fault, CRC Error)。DMA 传输完成由 DMA 的中断处理。
在这种情况下，SPI 的数据传输相关的中断 (TxE, RxNE) 通常由 HAL 的 DMA 驱动函数间接管理，或者不直接使用。
中断优先级 (Preemption Priority / Sub Priority): 根据系统需求合理配置。

2，相关的 HAL 回调函数

启用中断后，HAL 库会在相应事件发生时调用对应的回调函数（弱定义，用户需在自己的代码中重新实现）。

主要回调函数:

HAL_SPI_TxCpltCallback(): 发送完成 (中断或 DMA 模式)。
HAL_SPI_RxCpltCallback(): 接收完成 (中断或 DMA 模式)。
HAL_SPI_TxRxCpltCallback(): 发送和接收均完成 (中断或 DMA 模式)。
HAL_SPI_TxHalfCpltCallback(), HAL_SPI_RxHalfCpltCallback(), HAL_SPI_TxRxHalfCpltCallback(): 半传输完成回调 (主要用于 DMA)。
HAL_SPI_ErrorCallback(): 发生错误时调用 (如 Mode Fault, Overrun, Underrun, CRC Error)。在此回调中，可以通过检查 SPI 句柄的 ErrorCode 字段来判断具体错误类型。
HAL_SPI_AbortCpltCallback(): 主动中止传输完成时调用。
注意: 在 DMA 模式下，TxCpltCallback, RxCpltCallback, TxRxCpltCallback 主要由 DMA 传输完成中断触发，而不是 SPI 自身的数据事件中断。

中断策略:
轮询模式 (不推荐): 不启用任何中断，代码中循环检查状态标志位。效率低下。
中断模式: 启用 SPI 全局中断。在回调函数中处理数据和服务。适用于数据量不大或速率不高的场景。
DMA + 中断模式 (推荐):
启用 DMA 通道中断 (在 DMA 配置中) 来处理数据传输完成 (TxCplt/RxCplt)。
启用 SPI 全局中断来处理 SPI 错误 (ErrorCallback)。
这是最高效的方式。

8，SPI: GPIO 配置

正确配置 SPI 通信所使用的 MOSI, MISO, SCK 以及 NSS (如果软件控制) 引脚的 GPIO 功能是 SPI 正常工作的基础。

1，引脚选择 (Pin Selection)

在 CubeMX 的 Pinout 视图中，找到要使用的 SPI 外设 (如 SPI1)，点击其 MOSI, MISO, SCK 功能，然后在右侧的芯片引脚图中选择具体的物理引脚。

如果使用软件 NSS, 也需要选择一个通用 GPIO 引脚作为 NSS。

一个 SPI 功能通常可以映射到多个不同的 GPIO 引脚上，根据 PCB 布局选择合适的引脚。

2，GPIO 配置 (GPIO Settings Tab)

在 CubeMX 的 SPI 配置页面下，切换到 “GPIO Settings” 标签页 (或直接在 Pinout 视图中点击引脚配置)，可以查看和微调已选定引脚的配置：

MOSI (Master Out Slave In):
主机模式: Alternate Function Push Pull
从机模式 (Full/Half Duplex): Alternate Function Input (或 Push Pull，取决于具体实现和 STM32 型号，通常 Input 就够了)

MISO (Master In Slave Out):
主机模式: Alternate Function Input (或 Push Pull)
从机模式: Alternate Function Push Pull

SCK (Serial Clock):
主机模式: Alternate Function Push Pull
从机模式: Alternate Function Input

NSS (Software Controlled):
主机模式: GPIO_Output (Push Pull), 初始电平 High (若 NSS 低有效)。
从机模式 (如果需要软件判断 NSS): GPIO_Input。

NSS (Hardware Controlled):
主机输出: Alternate Function Push Pull
从机输入: Alternate Function Input (或 Push Pull)

GPIO Pull-up/Pull-down: 通常为 No pull-up and no pull-down。SPI 信号线一般不需要外部或内部上拉/下拉，除非特定从设备或总线条件要求 (例如，某些情况下 MISO 线可能需要上拉)。NSS 软件控制时，如果担心悬空，可根据有效电平考虑上拉或下拉。
Maximum output speed: High 或 Very High。为确保信号边沿陡峭以满足 SPI 时序要求，应选择较高的 GPIO 输出速度。

关键点:
模式必须是 Alternate Function Push Pull (对于输出信号如主机的SCK/MOSI, 从机的MISO) 或 Alternate Function Input (对于输入信号如主机的MISO, 从机的SCK/MOSI)。
GPIO 速度应设置为 High 或 Very High。
不正确的 GPIO 配置是 SPI 通信失败的常见原因之一。仔细核对每个引脚的角色和配置。