CH32V103 的 SPI+DMA 的状态寄存器请教

只看该作者 · 2025-3-30 18:25

本帖最后由 panxiaoyi 于 2025-4-20 11:24 编辑

CH32V103 的 SPI+DMA 的状态寄存器请教：
我本来是要驱动 ST7789 彩屏的，采用硬件 16位SPI+16位DMA 传送显示的数据，指令数据由 8位SPI 查询死循环等待传送。使用 CH32V103R8T6 和 CH32V203G8R6 都出现了同样的问题。

我现在做了代码精简，只有一个 main.c 文件，不再驱动显示，只看 SPI 输出的（时钟、数据）的波形
现在的代码逻辑是：
1：使用 SPI/DMA 输出 38400 个 16 位数据。
2：等待 SPI 空闲，然后，单纯使用 8位SPI 输出几个数据，死循环查询等待结束。
3：返回循环。

代码如下：

复制

#include "debug.h"



#define SPI1_DMA_RX_CH   DMA1_Channel2

#define SPI1_DMA_TX_CH   DMA1_Channel3



#define SPI1_DMA_TC_FLAG DMA1_FLAG_TC3

#define SPI1_DMA_RC_FLAG DMA1_FLAG_TC2



uint16_t i    = 0;



void SPI1_GPIO_Init(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};                          // GPIO配置结构体



    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7;              // 选择SPI的SCK和MOSI引脚

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;                     // 复用推挽输出模式（用于SPI主设备输出）

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;                    // 速度

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                              // 使用上述参数初始化GPIOx



    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;                           // SPI的MISO引脚

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;                       // 上拉输入模式

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

}



//==============================================================================



void SPI1_Init(void)

{

    SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure = {0};                            // SPI配置结构体



    SPI_Cmd(SPI1, DISABLE);                                             // 在配置SPI模式前，需要清除SPE位



    SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_1Line_Tx;           // 单线单向发送模式（仅使用MOSI）

    SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;                       // 配置为主机模式

    SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;                   // 8位数据帧格式

    SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;                         // 时钟极性：空闲时高电平

    SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;                        // 时钟相位：第二个边沿采样（CPOL=1 + CPHA=1 即SPI模式3）

    SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;                           // 软件控制NSS（片选信号由用户代码控制）

    SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_64; // 波特率预分频系数

    SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;                  // 高位先发送（MSB First）

    SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;                            // CRC多项式值（此处设置但未启用CRC功能）

    SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);                                 // 使用上述参数初始化SPIx寄存器



    SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);                                              // 启动SPIx工作（配置完成后激活外设）

}





//==============================================================================



void SPI1_Write(uint8_t data)

{

    while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);      // 等待SPI发送缓冲区为空

    SPI_I2S_SendData(SPI1, data);                                       // 发送数据

    while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_BSY));               // 等待SPI空闲

}



//==============================================================================



void DISPLAY_WR_REG(uint8_t data)

{

    SPI1_Write(data);

}



//==============================================================================



void DISPLAY_WR_DAT(uint8_t data)

{

    SPI1_Write(data);

}

//==============================================================================



void SPI1_DMA_Init_16B(uint8_t Flag)

{

    SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure = {0};



    SPI_Cmd(SPI1, DISABLE);



    SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_1Line_Tx;

    SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;

    SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_16b;

    SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;

    SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;

    SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;

    SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_64;

    SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;

    SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;

    SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);



    SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);

        

        // 下面是DMA配置



    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure = {0};                                    // DMA初始化结构体

    DMA_DeInit(SPI1_DMA_TX_CH);                                                 // 复位SPIx发送通道的DMA寄存器到默认值



    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&SPI1->DATAR;          // 设置外设地址为SPIx数据寄存器

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)NULL;                      // 暂设内存地址为NULL（实际使用前需配置有效地址）

    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;                          // 传输方向：内存到外设（存储器作为源）

    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 0;                                       // 传输数据量初始为0（实际使用需配置）

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;            // 外设地址固定（SPI数据寄存器不需要递增）

    if(!Flag) DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;           // 内存地址递增（用于传输数组数据）

        else DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable;               // 内存地址固定（用于传输相同的数据）

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; // 外设数据宽度：16位

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;         // 内存数据宽度：16位

    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;                               // 普通模式（传输完成后停止）

    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;                         // 高通道优先级

    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;                                // 禁用内存到内存模式（使用外设模式）

    DMA_Init(SPI1_DMA_TX_CH, &DMA_InitStructure);                               // 使用上述参数初始化DMA通道

    SPI_I2S_DMACmd(SPI1, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE);                            // 使能SPI1的TX DMA请求（当SPI需要发送数据时会自动触发DMA传输）

}





//==============================================================================



void SPI1_DMA_Write16B(uint16_t *data, uint16_t len)

{

    DMA_Cmd(SPI1_DMA_TX_CH, DISABLE);                             // 禁用DMA通道防止配置过程中意外触发

    DMA_ClearFlag(SPI1_DMA_TC_FLAG);                              // 清除该通道的传输完成标志（具体标志需根据通道选择）

    SPI1_DMA_TX_CH->MADDR = (uint32_t)data;                       // 设置内存源地址（待发送数据缓冲区）

    SPI1_DMA_TX_CH->CNTR = len;                                   // 设置传输数据长度（单位：数据项个数）

    DMA_Cmd(SPI1_DMA_TX_CH, ENABLE);                              // 使能DMA通道，开始数据传输

}





//==============================================================================



void DisplaySetWindows(uint16_t xStar, uint16_t yStar, uint16_t xEnd, uint16_t yEnd)

{

    __asm__ volatile("NOP");

    __asm__ volatile("NOP");



//  Delay_Ms(1000);



        while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_BSY));               // 等待SPI空闲

        SPI1_Init();

        

    DISPLAY_WR_REG(0x2a);

    DISPLAY_WR_DAT(xStar >> 8);

    DISPLAY_WR_DAT(0x00FF & xStar);

    DISPLAY_WR_DAT(xEnd >> 8);

    DISPLAY_WR_DAT(0x00FF & xEnd);



    DISPLAY_WR_REG(0x2B);

    DISPLAY_WR_DAT(yStar >> 8);

    DISPLAY_WR_DAT(0x00FF & yStar);

    DISPLAY_WR_DAT(yEnd >> 8);

    DISPLAY_WR_DAT(0x00FF & yEnd);

    DISPLAY_WR_REG(0x2C);

}



//==============================================================================



void DisplayFillColor(uint16_t Color, uint16_t len)

{

        while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_BSY));               // 等待SPI空闲

        SPI1_DMA_Init_16B(1);

        SPI1_DMA_Write16B(&Color,len);

}



//==============================================================================



int main(void)

{

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

    SystemCoreClockUpdate();

    Delay_Init();

    USART_Printf_Init(115200);

    printf("SystemClk:%d\r\n", SystemCoreClock);

    printf( "ChipID:%08x\r\n", DBGMCU_GetCHIPID() );

    printf("This is printf example\r\n");



    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);              // 必须开启GPIOB时钟才能操作其引脚

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,  ENABLE);

    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,   ENABLE);



        SPI1_GPIO_Init();

    SPI1_Init();



    while(1)

    {

        i+=1000;                                //颜色变化



        DisplayFillColor(i,38400);//38400);     //显示填充（颜色，像数点的数量）



        Delay_Ms(100);                          //延时，以便观察SPI/DMA输出的波形



        DisplaySetWindows(0, 0, 240-1, 160-1);  //设置显示屏的显示窗口

    }

}



/*

现在遇到的问题是：

1：预期正常时：SPI/DMA 输出的时钟波形 = 数据波形（数据波形不应该出现 0 ）

2：如果在 188 行设置断点，那面 SPI/DMA 输出的时钟正常，数据正常

3：如果在 188 行的函数的里面的开头设置断点，那么，进入函数后，SPI/DMA 的数据就输出0，时钟还是正常的

4：如果在 188 行里面增加大量延时，故障还是会出现

*/

只看该作者 · 2025-3-31 13:43

建议你把不同位置对应的屏幕显示现象放一下。根据程序，位置1和位置2基本没区别，唯一区别可能是while等待与SPI初始化之间的间隔大一些，你可以在片选之后加几个nop指令试一下

只看该作者 · 2025-4-1 00:41

好的，过几天试试，这几天比较忙，多谢先

只看该作者 · 2025-4-1 23:29

本帖最后由 panxiaoyi 于 2025-4-1 23:58 编辑

应该是楼上 LIzs6 说的问题，我插多一条不相干的语句，显示又不同了，估计是CS、DC、与SPI的时序出现了问题

只看该作者 · 2025-4-20 11:32

我已经更新了 1 楼的帖子。
我现在遇到的问题是：
1：预期正常时：SPI/DMA 输出的时钟波形 = 数据波形（数据波形不应该出现 0 ）
2：如果在 188 行设置断点，那面 SPI/DMA 输出的时钟正常，数据正常。符合预期
3：如果在 188 行的函数的里面的开头设置断点，那么，进入函数后，SPI/DMA 的数据就输出0，时钟还是正常的
4：如果在 188 行里面增加大量延时，故障还是会出现

现在请教大家，有空帮我看看，是哪里出现了错误？
编译器版本如下图：

只看该作者 · 2025-4-22 22:45

估计找到问题了，如图，还有注释，就是函数 B 调用函数 A 的问题，当然，我不确定就是这个问题。
我的分析：
1：函数 B 的参数 1 是普通变量，函数 A 的参数 1 是指针变量；
2：由于它们在函数里面，都属于“临时的局部变量”
3：当有其它第三方的函数出现时，其它函数的“参数”也刚刚好用到了上面的“局部变量”
4：由于函数 A 的 DMA 寄存器，要不断的重复的去读取这个临时变量的“地址”的里面的数据
5：这个地址的数据就有可能是错误的。
我现在修正了这个问题，暂时没有发现错误，运行正常。
当然，还请大家帮我分析一下，是不是就是这个问题，还是其它问题，感谢。
下面就是有问题的完整代码：

下面就是main.c文件，就是一个C文件，没有其它用户文件了

复制



#include "debug.h"



#define SPI1_DMA_TX_CH   DMA1_Channel3

#define SPI1_DMA_TC_FLAG DMA1_FLAG_TC3



volatile  uint16_t  i;



volatile  uint32_t  aaa,bbb,ccc,ddd,eee,fff,ggg,hhh;



void SPI1_GPIO_Init(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};                          // GPIO配置结构体



    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7;              // 选择SPI的SCK和MOSI引脚

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;                     // 复用推挽输出模式（用于SPI主设备输出）

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;                    // 速度

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                              // 使用上述参数初始化GPIOx



    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;                           // SPI的MISO引脚

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;                       // 上拉输入模式

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

}



//==============================================================================



void SPI1_DMA_Init_16B(void)

{

    SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure = {0};



    SPI_Cmd(SPI1, DISABLE);



    SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_1Line_Tx;

    SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;

    SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_16b;

    SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;

    SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;

    SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;

    SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_64;

    SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;

    SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;

    SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);



    SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);

        

        // 下面是DMA配置



    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure = {0};                                    // DMA初始化结构体

    DMA_DeInit(SPI1_DMA_TX_CH);                                                 // 复位SPIx发送通道的DMA寄存器到默认值



    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&SPI1->DATAR;          // 设置外设地址为SPIx数据寄存器

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)NULL;                      // 暂设内存地址为NULL（实际使用前需配置有效地址）

    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;                          // 传输方向：内存到外设（存储器作为源）

    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 0;                                       // 传输数据量初始为0（实际使用需配置）

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;            // 外设地址固定（SPI数据寄存器不需要递增）

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable;               // 内存地址固定（用于传输相同的数据）

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; // 外设数据宽度：16位

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;         // 内存数据宽度：16位

    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;                               // 普通模式（传输完成后停止）

    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;                         // 高通道优先级

    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;                                // 禁用内存到内存模式（使用外设模式）

    DMA_Init(SPI1_DMA_TX_CH, &DMA_InitStructure);                               // 使用上述参数初始化DMA通道

    SPI_I2S_DMACmd(SPI1, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE);                            // 使能SPI1的TX DMA请求（当SPI需要发送数据时会自动触发DMA传输）

}





//==============================================================================



void SPI1_DMA_Write16B(uint16_t *data, uint16_t len)

{

    while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_BSY));     // 等待SPI空闲

    DMA_Cmd(SPI1_DMA_TX_CH, DISABLE);                         // 禁用DMA通道防止配置过程中意外触发

    DMA_ClearFlag(SPI1_DMA_TC_FLAG);                          // 清除该通道的传输完成标志（具体标志需根据通道选择）

    SPI1_DMA_TX_CH->MADDR = (uint32_t)data;                   // 设置内存源地址（待发送数据缓冲区）

    SPI1_DMA_TX_CH->CNTR = len;                               // 设置传输数据长度（单位：数据项个数）

    DMA_Cmd(SPI1_DMA_TX_CH, ENABLE);                          // 使能DMA通道，开始数据传输

}



//==============================================================================



void SPI_DMA_OUT(uint16_t Color, uint16_t len)

{

        while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_BSY));     // 等待SPI空闲

        SPI1_DMA_Write16B(&Color,len);

}



//==============================================================================



void Test_Fun(unsigned char test1, unsigned char test2)

{

    Delay_Ms(200);                 //问题的出现，与这个时间参数的大小没有关联



   Delay_Ms(200);                  //随便添加、删除这两条代码，或者其它代码，问题就会出现



   if(test1 || test2) eee++;       //随便添加、删除这两条代码，或者其它代码，问题就会出现

}



//==============================================================================



int main(void)

{

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

    SystemCoreClockUpdate();

    Delay_Init();

    USART_Printf_Init(115200);

    printf("SystemClk:%d\r\n", SystemCoreClock);

    printf( "ChipID:%08x\r\n", DBGMCU_GetCHIPID() );

    printf("This is printf example\r\n");



    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);   //SPI的GPIO时钟

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,  ENABLE);   //SPI时钟

    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,   ENABLE);    //DMA时钟



        SPI1_GPIO_Init();

    SPI1_DMA_Init_16B();



    while(1)

    {

        i=0x0F01;                 //测试的数据



        SPI_DMA_OUT(i,38400);     //实测发送 38400 个数据约需要 275ms



        Delay_Ms(100);            //延时 100ms，用示波器观察（SPI/时钟/数据）波形



        Delay_Ms(1);              //仿真调试，运行到这里暂停，SPI的时钟、数据的输出波形，都是=275ms，说明运行正常

                                  //备注：暂停期间， SPI/DMA 还会正常运行直到结束



        Test_Fun(1,2);            //这个函数会破坏 SPI/DMA 的正常运行

                                  //从进入这个函数后开始，SPI/DMA 的时钟输出还是完整的，但是输出的数据总是=0

                                           

        Delay_Ms(300);            //仿真调试，如果运行到这里才暂停，这时候，SPI输出时钟波形=275ms，属正常

                                  //但是，数据输出波形只有 100ms，相当于后面的输出是 175ms 的 0 波形

                                  //说明这个测试函数破坏了SPI或者DMA的的数据



        Delay_Ms(300);

    }

}

CH32V103 的 SPI+DMA 的状态寄存器请教

相关下载

相关帖子