NUCLEO-F103RB与MAX31865 SPI同步写入失败问题求助

我正在将MAX31865温度传感器通过SPI集成到NUCLEO-F103RB开发板，但无法完成单次写入传输，SPI波形参考此处。

现有代码 #

初始化函数 #

void INIT_SPI_MAX(void)
{
    uint8_t spi_reg =0b11000000;  //V_BIAS ON, Auto off, 4-wire, returns all fault status bits in register, 50Hz
    uint16_t low_fault = (100) & 0x7FFF;;
    uint8_t threshold[2] = {0x85, 0x86};  //RTD resistance data address registers

    SPI_Write1Byte(0x80);
    SPI_Write1Byte(spi_reg);
    SPI_Write1Byte(threshold[0]);
    SPI_Write1Byte((uint8_t)((low_fault & 0xFF00) >> 8));
    SPI_Write1Byte(threshold[1]);
    SPI_Write1Byte((uint8_t)((low_fault & 0x00FF) << 1));
}

字节写入函数 #

void SPI_Write1Byte(uint8_t data)
{
    HAL_GPIO_WritePin(CS_GPIO_Port, CS_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_Delay(1);
    HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &data, 1, HAL_MAX_DELAY);
    HAL_GPIO_WritePin(CS_GPIO_Port, CS_Pin, GPIO_PIN_SET);
    HAL_Delay(1);
}

环境与配置 #

• 代码在PIC单片机MPLAB环境中可正常运行
• STM32 Cube IDE配置SPI模式3（CPOL:HIGH、CPHA:2 Edge）
• GPIO配置确认无误（CS为GPIO_OUTPUT）
• SPI时钟为32分频，2MBits/s（传感器支持最高5MBits/s）

排查方向 #

• CS时序错误：MAX31865要求寄存器写入需在同一CS拉低周期内完成地址+数据的连续传输，当前代码每次单字节都独立拉放CS，不符合传感器的SPI传输协议。比如写配置寄存器应改为：CS拉低→发送0x80→发送spi_reg→CS拉高，而非分两次调用SPI_Write1Byte。
• HAL传输状态检查：给HAL_SPI_Transmit添加返回值判断，确认是否返回HAL_OK，排查底层SPI硬件是否存在总线错误、超时等问题。
• 时序一致性验证：用示波器对比STM32与PIC的SPI波形，确认CLK空闲电平、数据采样边沿是否完全匹配模式3的要求（空闲高电平，第二个边沿采样）。
• 延迟优化：1ms的延迟可能冗余，尝试替换为微秒级延时（比如使用HAL_Delay(0)或自定义微秒函数），避免传感器因时序超时丢弃数据。
• 寄存器格式核对：写入阈值寄存器时，low_fault <<1操作是否符合MAX31865的15位数据格式（最低位保留为0）？需对照数据手册确认该操作的正确性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Manuel Orsini