STM32 HAL SPI读取MPU6500的设备ID异常

1、问题背景

近前，使用STM32F4 HAL库的SPI读取MPU6500出现异常。

现象：读取ID失败，返回0，以为硬件焊接问题，各种排查，最后为了示波器测试方便，把读取ID的函数放到While（1）里，反复的读然后抓波形，奇迹出现了，第一次读取出现错误，后面的都返回了正常的ID号。既然问题已经清楚，能够反复重现，那么排查起来也就容易多了，为了找到这个问题，花费了1天的时间，搞得都毛了，真是服了自己，之前想过反复读抓波形，但是不想改代码，每次都点击复位然后再抓波形，竟然完美的错过了后面的正常数据。

硬件连接如下：

/**SPI1 GPIO Configuration
    PA15     ------> SPI1_NSS
    PB3     ------> SPI1_SCK
    PB4     ------> SPI1_MISO
    PB5     ------> SPI1_MOSI
*/ 

2、解决之路

根据手册MPU6500设备ID寄存器WHO AM I， 地址0x75，默认值0x70。 第1次读取的波形。MOSI输入地址：0x75正确，但是MISO设备没有返回数据。

第2次读取的波形。MOSI输入地址：0x75正确，MISO设备返回数据0x70，一切正常。

对比2个图，发现第一次读取CLK为低，并不是高电平，明显不符合datasheet的时序图规定。

查看初始化，发现所有IO都是NOPULL模式，改为GPIO_PULLUP模式后所有读取都正常。

     __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
     /**SPI1 GPIO Configuration
     PB3     ------> SPI1_SCK
     PB4     ------> SPI1_MISO
     PB5     ------> SPI1_MOSI
     */
      GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5;
      GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
      GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
     GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF5_SPI1;
     HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

但是出现新的问题，MOSI平时都是低电平，一旦强行拉高，每次发送地址时候就会出现一个边低的脉冲，然后再次拉高。所以改为只把SCK设置为GPIO_PULLUP模式，其他的不变，波形正常。 至此，MPU6500通过SPI访问正常。