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GD32E320 SPI+DMA收发

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 楼主 | 2020-12-24 11:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
#申请原创#

之前发表了STM32F0->GD32E230的串口移植,这里加一个SPI的配置,会介绍SPI在使用DMA和不使用DMA的代码讲解。同时会对自己开发过程中遇到的问题进行说明。
同样的过程,使用SPI之前必须对相关GPIO进行设置:
92545fe3fbfe8105f.png
初始化RCU时钟,使用SPI功能,必须调用gpio_af_set()函数对GPIO进行IO复用,通过芯片数据手册可得port B 的SPI0复用位AF0:
51055fe3fd5dc6671.png
片选信号NSS使用PA15.
配置SPI外设:
808505fe3fe16ef558.png
这里对比一下STM32F031的SPI配置,基本差不多
415585fe3fe655f184.png
设置为全双工,主模式,8位帧结构,预分频系数为8。
如果不使用DMA,现在我们便可以开始写SPI的发送接收代码。
手册上对于发送流程是这样解释的:
456815fe40037c96dd.png
我们在拉低NSS引脚之后,只要将数据送入发送缓冲区,SPI外设就会帮我们送出去,同时我们也可以接收来自从机的返回数据。
        GPIO_BC (GPIOA) = (uint32_t)GPIO_PIN_15;                          //拉低片选NSS
        SPI_DATA(SPI0) = (uint32_t)0x50;                                        //数据放入SPI_DATA数据寄存器
        num1 =         SPI_DATA(SPI0);                                                 //获取从机返回数据
        while(RESET == spi_i2s_flag_get(SPI0, SPI_FLAG_TBE));
        while(RESET == spi_i2s_flag_get(SPI0, SPI_FLAG_RBNE));     //判断发送完成

        GPIO_BOP(GPIOA) = (uint32_t)GPIO_PIN_15;                       //拉高片选NSS
如果需要连续发送多个数据,我们在发完上一个数据后不要拉高片选,马上向SPI_DATA寄存器中送下一个数据,就可以实现连续发送,最主要的是可以保持时钟连续。
276835fe4026d97401.png
否则会出现以下问题:
834335fe403bdaa970.png
如果在STM32F0上想要实现该功能,流程是一样的,但是有个细节需要注意:
33895fe4056511dee.png
如图,我发送24位数据,时钟却输出很多。
因为DR寄存器是16位的,如果你直接SPI1->DR = 0x9F ;
这样的操作是不正确的,你的数据会变成0x009F之后赋值给DR寄存器,
也就是操作了16位,所以STM32会输出16个时钟脉冲
解决方法
我们先找到DR寄存器的地址,再用一个八位的指针指向这个地址,
现在指向的是DR寄存器的开头,那么指针+1,指针指向了DR寄存器的低八位
这时候给指针指向的地址赋值0x9F,那么这个字节就会放入DR低八位的空间内,
而不是操作整个16位DR寄存器

58065fe40344885ed.png
至此SPI不通过DMA的方式收发数据便已完成。DMA会以跟帖的形式发出来,因为我的网络不稳定,会出现断网,导致数据丢失,所以分开写降低风险。
@21小跑堂


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 楼主 | 2021-1-4 12:01 | 显示全部楼层
#申请原创#
SPI的DMA读写
在配置好SPI的外设后使用DMA可大大提高数据的传输效率,释放MCU,节约时间。

首先我们需要配置DMA。
void dma_config(void)
{
    dma_parameter_struct  dma_init_struct;
    dma_struct_para_init(&dma_init_struct);
    /* SPI0 transmit dma config */
    dma_deinit(DMA_CH2);   
    dma_init_struct.periph_addr = (uint32_t)&SPI_DATA(SPI0);//外设基地址
    dma_init_struct.memory_addr = (uint32_t)SPI_TX_BUF ;//内存基地址
    dma_init_struct.direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPHERAL;   //数据传输方向:内存到外设
    dma_init_struct.periph_width = DMA_PERIPHERAL_WIDTH_8BIT;//外设数据宽度8位
    dma_init_struct.memory_width = DMA_MEMORY_WIDTH_8BIT;   //内存数据宽度8位
    dma_init_struct.priority = DMA_PRIORITY_HIGH;           //DMA通道传输软件优先级
    dma_init_struct.number = ARRAYSIZE;                     //DMA通道数据传输数量
    dma_init_struct.periph_inc =  DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE;//外设地址生成算法模式使能
    dma_init_struct.memory_inc =  DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE;//存储器地址生成算法模式失能
    dma_init(DMA_CH2, &dma_init_struct);                     //初始化DMA通道2       
//        dma_circulation_enable(DMA_CH2);                         //DMA循环模式使能

    /* SPI0 receive dma config */
    dma_deinit(DMA_CH1);
    dma_init_struct.periph_addr = (uint32_t)&SPI_DATA(SPI0);
    dma_init_struct.memory_addr = (uint32_t)spi0_receive_array;
    dma_init_struct.direction = DMA_PERIPHERAL_TO_MEMORY;
    dma_init_struct.priority = DMA_PRIORITY_MEDIUM;
    dma_init(DMA_CH1, &dma_init_struct);
}

这里同时配置了DMA的发送和接收,SPI为主模式,时钟线平时为低,下降沿采集数据,8位数据格式,软件控制片选,数据高位在前。
DMA配置完成之后就要开始使用DMA搬运SPI数据了,在这里我踩了很多雷,和GD的代理也进行了很多的沟通:
一开始我想的是使用前使能DMA通道,发送结束再失能通道,但是这个方**导致只能发送一次数据,后面再调用就无法实现相应的效果。
409545ff28fa23afa0.png
但是如果此时初始化一次SPI,再调用这个函数,是可以发送的。可是每次使用DMA就初始化整个SPI会造成时间超时(我的项目对时间要求比较严格,会影响我的系统,并不是说SPI会超时),也会给MCU造成压力,那么DMA的优势就完全不存在了。即使我完全使用寄存器来写驱动。
后来代理那边让我在初始化的时候加
dma_circulation_enable(DMA_CH2); //DMA循环模式使能
发送的时候如下操作:
629085ff291378cb3a.png
很显然,这是不行的,三次只会有一次成功。而且使用while()判断DMA_FLAG_FTF标志位判断是否发送完成,会丢最后一个数据,且前一个数据会乱码。只有加延时才能完整发送。
最后还是参考STM32的模式:
void SPI_DMA_WriteReadByte(void)
{       
        GPIO_BC (GPIOA) = (uint32_t)GPIO_PIN_4;
        SPI_CTL1(SPI0) |= (uint32_t)SPI_CTL1_DMATEN; /*SPI DMA发送使能*/
        SPI_CTL1(SPI0) |= (uint32_t)SPI_CTL1_DMAREN;/*SPI DMA接收使能*/
        DMA_CHCTL(DMA_CH2) &= ~DMA_CHXCTL_CHEN;     /*失能DMA通道2*/
        DMA_CHCNT(DMA_CH2) = ARRAYSIZE ;            /*传输长度*/
        DMA_CHCTL(DMA_CH2) |= DMA_CHXCTL_CHEN;      /*使能DMA通道2*/
    dma_channel_disable(DMA_CH1);               /*失能DMA通道2*/
        DMA_CHCNT(DMA_CH1) = ARRAYSIZE ;            /*传输长度*/
    dma_channel_enable(DMA_CH1);                /*使能DMA通道2*/

        while(RESET == dma_flag_get(DMA_CH2,DMA_FLAG_FTF));
    while(RESET == dma_flag_get(DMA_CH1,DMA_FLAG_FTF));

        GPIO_BOP(GPIOA) = (uint32_t)GPIO_PIN_4;

}

每次开启传输之前可以直接失能DMA通道,重新设置传输长度,再开启DMA。便可以成功完成DMA的传输。
@21小跑堂

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| 2021-1-5 15:59 | 显示全部楼层
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