在GD32F103（基于ARM Cortex-M3的微控制器）上实现模拟的3线SPI通信时，主要是通过软件模拟SPI协议。标准SPI通常有4条线：MISO（主输入从输出）、MOSI（主输出从输入）、SCK（时钟）和CS（片选）。3线SPI协议中，通常会将MISO线省略，只有MOSI、SCK和CS。

模拟3线SPI通信的基本步骤：

1. 配置GPIO引脚：

   • 使用3个GPIO引脚来模拟SPI通信：MOSI、SCK和CS（片选）。
   • 确保这些GPIO引脚处于正确的模式（推挽输出或浮空输入）。

2. 时序生成：

   • 你需要手动控制时钟信号（SCK），以及在每个时钟周期上传输数据。
   • 数据通过MOSI线发送，可能涉及在每个时钟周期传输一位数据。

3. 数据传输：

   • 通过模拟的SPI协议，在每个时钟周期发送一位数据。你可以使用GPIO口进行数据传输，通过位操作来发送数据。

具体实现步骤：

假设你要通过3线SPI与一个外设进行通信，下面是实现的具体步骤。

1. 配置GPIO：

• MOSI（数据输出线）：
  • 配置为推挽输出模式。
• SCK（时钟线）：
  • 配置为推挽输出模式，用于产生时钟信号。
• CS（片选线）：
  • 配置为推挽输出模式，在传输开始时拉低CS线。

2. 定义一个发送数据的函数：

void SPI_SendData(uint8_t data)
{
    for (int i = 7; i >= 0; i--) {
        // 设置MOSI线为数据位（发送位到位）
        if ((data >> i) & 0x01) {
            GPIO_SetBits(GPIOx, GPIO_Pin_MOSI);  // 假设GPIOx是MOSI的GPIO端口
        } else {
            GPIO_ResetBits(GPIOx, GPIO_Pin_MOSI);
        }

        // 产生时钟脉冲（SCK线）
        GPIO_SetBits(GPIOx, GPIO_Pin_SCK);  // 设置时钟为高
        // 延时，确保时钟信号的稳定
        delay();
        GPIO_ResetBits(GPIOx, GPIO_Pin_SCK);  // 设置时钟为低
        // 延时，确保时钟信号的稳定
        delay();
    }
} 

3. 片选信号控制：

• 在开始发送数据之前，拉低片选信号（CS线）。
• 发送完数据后，再次拉高CS线，表示传输结束。

void SPI_Transmit(uint8_t* data, uint16_t length)
{
    // 拉低片选信号
    GPIO_ResetBits(GPIOx, GPIO_Pin_CS);

    // 发送每个字节
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        SPI_SendData(data[i]);
    }

    // 拉高片选信号
    GPIO_SetBits(GPIOx, GPIO_Pin_CS);
} 

4. 延时函数：

• 延时函数用于确保数据和时钟的稳定。你可以根据所需的时钟频率设置适当的延时。

void delay(void)
{
    // 根据你的系统时钟和SPI时钟频率调整延时
    for (volatile int i = 0; i < 1000; i++) {
        // 空循环延时
    }
} 

5. 接收数据：

• 模拟SPI接收数据通常是在每个时钟周期读取MISO（数据输入）线的状态。由于是3线SPI，你可以通过MOSI线发送数据，而MISO线可以被省略。接收数据时，外设不会使用MISO，而是直接通过MOSI进行交互。

总结：

• 3线SPI通信是一种通过模拟时序的方式实现数据传输的方法。在GD32F103上通过手动控制GPIO来模拟SPI时序。
• 配置MOSI、SCK和CS线并手动控制它们的状态，实现数据的发送和接收。
• 由于是模拟方式，你需要考虑适当的时序和延时，确保数据的正确传输。