stm32使用gpio模拟spi

1. 简介

SPI 协议是由摩托罗拉公司提出的通讯协议(Serial Peripheral Interface)，即串行外围设备接口，是一种高速全双工的通信总线。它被广泛地使用在要求通讯速率较高的场合。SPI用于多设备之间通讯，分为主机Master和从机Slave，主机只有一个，从机可以有多个，通过片选信 对从机进行选择，一次只能选择一个从机。通讯只能由主机发起，支持的操作分为读取和写入，即主机读取从机的数据，以及向从机写入数据。

SPI一般有4根线，分别是片选线SS、时钟线SCK、主设备输出从设备输入MOSI、主设备输入从设备输出MISO，其中除MISO对于主机为输入引脚外，其他引脚对于主机均为输出引脚。因为有独立的输入和输出引脚，因此SPI支持全双工工作模式，即可以同时接收和发送。

2. 总线传输信

空闲状态：片选信 SS低电平有效，那么空闲状态片选信 SS为高。
开始信 及结束信 ：开始信 需要将片选信 SS拉低，结束信 需要将片选信 SS拉高。
通讯模式：SPI有4种通讯模式，分别为0、1、2、3，根据时钟极性和时钟相位确定，时钟极性分别为空闲低电平和空闲高电平，时钟相位分别为SCK奇数边沿采样和偶数边沿采样。常用的模式为模式0和模式3。
SPI模式 时钟极性（空闲时SCK时钟） 时钟相位（采样时刻）
0 低电平 奇数边沿
1 低电平 偶数边沿
2 高电平 奇数边沿
3 高电平 偶数边沿

3. 时序说明

以模式0举例说明：

空闲状态：片选信 SS为高，SCK输出低电平。
开始信 ：片选信 SS变低，SCK输出低电平。
结束信 ：片选信 SS变高，SCK输出低电平。
读取：SCK由低变高之后，读取MISO引脚信 。
写入：SCK输出低电平，MOSI引脚输出相应的电平，然后SCK输出高电平。
一个时钟周期同时读取和写入：SCK输出低电平，主设备控制MOSI输出相应电平，从设备控制MISO输出相应电平，然后SCK输出高电平，从设备读取MOSI引脚电平，主设备读取MISO引脚电平。即无论主设备还是从设备，均在SCK为低电平时输出信 ，在SCK为高电平时读取信 。

4. 初始化

初始化跟普通GPIO类似，SCK和MOSI设置为推挽输出，而MISO设置为浮空输入。

GPIO初始化完成之后，SCK置为低电平，进入空闲状态。

5. 模拟信

由于SPI支持一个周期内同时读取和写入，因此读取和写入操作可以用一个函数实现，而单独的读取函数和写入函数可以通过调用该读写函数实现。

完整代码（仅自己编写的部分）