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STM32的SPI口的DMA读写[原创www.cnblogs.com/helesheng](一)
2023-07-23 13:28:49 】 浏览:74
Tags:STM32 SPI DMA 读写 原创 www.cnblogs.com/helesheng

SPI是我最常用的接口之一,连接管脚仅为4根;在常见的芯片间通信方式中,速度远优于UART、I2C等其他接口。STM32的SPI口的同步时钟最快可到PCLK的二分之一,单个字节或字的通信时间都在us以下,因此大多数情况下我们会使用查询法控制SPI口的传输。但对于大量且连续的通信,再使用查询法就显得有些浪费CPU的时间,DMA控制SPI的读写显然成为一种不错的选择。

为DMA控制SPI批量数据读写的功能,参照官方代码编写的DMA控制SPI口在主/从两种模式下,读写数据的的代码,供各位网友直接使用或批评指正。先直接上我得到结论:

1、运用STM32的SPI口的DMA的功能,能够提升STM32与外设之间通信的速率和实时性。

2、但在STM32的SPI的主机模式下,DMA控制器无法自动产生片选CS信号,只能与无需同步CS信号的外设器件通信。为产生同步的CS信号,只能由软件控制SPI逐字发送,而DMA仅用于接收SPI数据,这样做的效率和不使用DMA时一样。

3、主模式下,软件控制片选CS信号和SPI读写时,存在至少50%的时间空隙,降低了其SPI通信的效率

4、STM32的SPI主机模式下,无法只使用DMA接收,而不发送。原因是没有触发SPI的DMA接收的信号。但SPI的发送可以是软件控制的逐字发送,也可以是DMA控制的连续发送。

5、STM32的SPI若要使用DMA方式,最合适的是让STM32工作在SPI的从模式,由外部主机(如FPGA)控制,来提高通信的实时性和高速性。

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一、STM32做SPI主机(Master)时的DMA传输

STM32做SPI主机进行DMA通信时,尤其需要注意的是:不能单独使用SPI接收数据DMA,一定要配合SPI发送数据,DMA接收数据通道才能收到数据。道理很简单:STM32做主机时,如果不主动发送数据将无法产生时钟和片选等信号,亦无法在传输完成后触发DMA接收数据。但在使用时,这一点非常容易被忽视,从而造成DMA接收SPI数据通道DMA1CH2和DMACH4“不工作”。

图1、STM32 DMA1各通道功能

 

具体来说,使用SPI口的DMA接收功能有两种配置方法:

1、SPI口的接收和发送各使用一个DMA通道

这样做最符合DMA控制大量数据连续发送和接收的设计初衷,此种情况下的SPI口和两个DMA通道的配置分别如下: 

 1 RCC_APB2PeriphClockCmd(    RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE );    
 2 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;//PA5 6 7是SPI1的SCK MIOS MOSI
 3 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
 4 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
 5 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
 6 GPIO_SetBits(GPIOA , GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);    //将其置位
 7 SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;  //设置SPI单向或者双向的数据模式:SPI设置为双线双向全双工
 8 SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;        //设置SPI工作模式:设置为主SPI
 9 SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_16b;        //设置SPI的数据大小:SPI发送接收8位帧结构
10 SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;        //空闲时时钟为低电平
11 SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;    //数据捕获于第1个时钟沿
12 SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;        //SPI_NSS_Hard;    ////NSS信号由硬件(NSS管脚)还是软件(使用SSI位)管理:内部NSS信号有SSI位控制
13 SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_2;        //定义波特率预分频的值
14 SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;    //指定数据传输从MSB位还是LSB位开始:数据传输从MSB位开始
15 SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;    //CRC值计算的多项式
16 SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);  //根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化外设SPIx寄存器
17 SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI1外设
SPI的配置
 1 RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);    //使能DMA传输
 2 ///////以下配置DMA CH2用于接收SPI的DMA通道/////
 3 DMA_DeInit(DMA1_Channel2);   //将DMA的通道1寄存器重设为缺省值
 4 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&(SPI1->DR);  //DMA外设基地址
 5 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)spi_rx_buff;  //DMA内存基地址
 6 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;  //数据传输方向,从外设读取数据到内存
 7 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = num;  //DMA通道的DMA缓存的大小
 8 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;  //外设地址寄存器不变
 9 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  //内存地址寄存器递增
10 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;  //数据宽度为16位
11 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //数据宽度为16位
12 DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;  //工作在正常模式
13 DMA_InitStructure.DMA_Priori
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