完整教程下载地址： http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthreadtid=86980 第94章 STM32H7的SPI总线应用之双机通信（DMA方式） 本章节为大家讲解SPI DMA方式双机通信。 94.1 初学者重要提示 94.2 SPI DMA主
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第94章 STM32H7的SPI总线应用之双机通信（DMA方式）本章节为大家讲解SPI DMA方式双机通信。
94.1 初学者重要提示
94.2 SPI DMA主从机硬件接线
94.3 SPI DMA主机程序设计
94.4 SPI DMA从机程序设计
94.5 SPI DMA主从机使用注意事项
94.6 SPI DMA主从机驱动移植和使用
94.7 实验例程设计框架
94.8 实验例程说明（MDK）
94.9 实验例程说明（IAR）
94.10 总结
94.1 初学者重要提示
- 学习本章节前，务必优先学习第72章SPI基础和第73章SPI Flash的DMA玩法方式。本章实现的SPI DMA通信方式的主机和从机，跟SPI DMA方式驱动SPI Flash是类似的。
- 本章是采用的SPI DMA全双工通信方式。
- 大家根据自己接线的稳定性，可以适当调节SPI主机和从机的时钟速度，其中从机的时钟速度是可以高于主机速度的，这样通信的容错性更好些。
接线方式如下，使用的两块V7板子，一块板子做主机，一块板子做从机。
对应的引脚信息如下：
实际项目中使用，推荐大家务必比将硬件片选引脚NSS接上，实现全程硬件控制收发。如果大家不使用硬件片选，而使用下面的方式：
这种方式有个比较明显的缺点，主从机上电次序不同，很容易造成从机CLK识别错误，即高低电平变化导致数据传输错位。改成加入硬件SPI片选NSS引脚后，完美解决了这个问题
94.3 SPI DMA主机程序设计SPI DMA主机程序实现和本教程72的SPI DMA配置是一样的，只是多了SPI硬件片选引脚NSS配置。
94.3.1 第1步：SPI总线配置SPI总线配置通过如下两个函数实现：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_InitSPIBus * 功能说明: 配置SPI总线。 * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_InitSPIBus(void) { g_spi_busy = 0; bsp_InitSPIParam(SPI_BAUDRATEPRESCALER_16, SPI_PHASE_1EDGE, SPI_POLARITY_LOW); } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_InitSPIParam * 功能说明: 配置SPI总线参数，时钟分频，时钟相位和时钟极性。 * 形 参: _BaudRatePrescaler SPI总线时钟分频设置，支持的参数如下： * SPI_BAUDRATEPRESCALER_2 2分频 * SPI_BAUDRATEPRESCALER_4 4分频 * SPI_BAUDRATEPRESCALER_8 8分频 * SPI_BAUDRATEPRESCALER_16 16分频 * SPI_BAUDRATEPRESCALER_32 32分频 * SPI_BAUDRATEPRESCALER_64 64分频 * SPI_BAUDRATEPRESCALER_128 128分频 * SPI_BAUDRATEPRESCALER_256 256分频 * * _CLKPhase 时钟相位，支持的参数如下： * SPI_PHASE_1EDGE SCK引脚的第1个边沿捕获传输的第1个数据 * SPI_PHASE_2EDGE SCK引脚的第2个边沿捕获传输的第1个数据 * * _CLKPolarity 时钟极性，支持的参数如下： * SPI_POLARITY_LOW SCK引脚在空闲状态处于低电平 * SPI_POLARITY_HIGH SCK引脚在空闲状态处于高电平 * * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_InitSPIParam(uint32_t _BaudRatePrescaler, uint32_t _CLKPhase, uint32_t _CLKPolarity) { /* 提高执行效率，只有在SPI硬件参数发生变化时，才执行HAL_Init */ if (s_BaudRatePrescaler == _BaudRatePrescaler && s_CLKPhase == _CLKPhase && s_CLKPolarity == _CLKPolarity) { return; } s_BaudRatePrescaler = _BaudRatePrescaler; s_CLKPhase = _CLKPhase; s_CLKPolarity = _CLKPolarity; /* 设置SPI参数 */ hspi.Instance = SPIx; /* 例化SPI */ hspi.Init.BaudRatePrescaler = _BaudRatePrescaler; /* 设置波特率 */ hspi.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES; /* 全双工 */ hspi.Init.CLKPhase = _CLKPhase; /* 配置时钟相位 */ hspi.Init.CLKPolarity = _CLKPolarity; /* 配置时钟极性 */ hspi.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT; /* 设置数据宽度 */ hspi.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB; /* 数据传输先传高位 */ hspi.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE; /* 禁止TI模式 */ hspi.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE; /* 禁止CRC */ hspi.Init.CRCPolynomial = 7; /* 禁止CRC后，此位无效 */ hspi.Init.CRCLength = SPI_CRC_LENGTH_8BIT; /* 禁止CRC后，此位无效 */ hspi.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT; /* 使用软件方式管理片选引脚 */ hspi.Init.FifoThreshold = SPI_FIFO_THRESHOLD_01DATA; /* 设置FIFO大小是一个数据项 */ hspi.Init.NSSPMode = SPI_NSS_PULSE_DISABLE; /* 禁止脉冲输出 */ hspi.Init.MasterKeepIOState = SPI_MASTER_KEEP_IO_STATE_ENABLE; /* 禁止SPI后，SPI相关引脚保持当前状态 */ hspi.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER; /* SPI工作在主控模式 */ /* 设置SPI参数 */ hspi.Instance = SPIx; /* 例化SPI */ hspi.Init.BaudRatePrescaler = _BaudRatePrescaler; /* 设置波特率 */ hspi.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES; /* 全双工 */ hspi.Init.CLKPhase = _CLKPhase; /* 配置时钟相位 */ hspi.Init.CLKPolarity = _CLKPolarity; /* 配置时钟极性 */ hspi.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT; /* 设置数据宽度 */ hspi.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB; /* 数据传输先传高位 */ hspi.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE; /* 禁止TI模式 */ hspi.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE; /* 禁止CRC */ hspi.Init.CRCPolynomial = 7; /* 禁止CRC后，此位无效 */ hspi.Init.CRCLength = SPI_CRC_LENGTH_8BIT; /* 禁止CRC后，此位无效 */ hspi.Init.FifoThreshold = SPI_FIFO_THRESHOLD_16DATA; /* 设置FIFO大小是一个数据项 */ hspi.Init.NSS = SPI_NSS_HARD_OUTPUT; /* 片选引脚 */ hspi.Init.NSSPMode = SPI_NSS_PULSE_DISABLE; /* 禁止脉冲输出 */ hspi.Init.NSSPolarity = SPI_NSS_POLARITY_LOW; /* 低电平有效 */ hspi.Init.MasterSSIdleness = SPI_MASTER_SS_IDLENESS_00CYCLE; /* MSS, 插入到NSS有效边沿和第一个 数据开始之间的额外延迟，单位SPI时钟周期个数 */ hspi.Init.MasterInterDataIdleness = SPI_MASTER_INTERDATA_IDLENESS_10CYCLE; /* MIDI, 两个连续数据帧之间 插入的最小时间延迟，单位SPI时钟周期个数 */ hspi.Init.MasterKeepIOState = SPI_MASTER_KEEP_IO_STATE_ENABLE; /* 禁止SPI后，SPI相关引脚保持当前状态 */ hspi.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER; /* 复位配置 */ if (HAL_SPI_DeInit(&hspi) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* 初始化配置 */ if (HAL_SPI_Init(&hspi) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } }
关于这两个函数有以下四点要做个说明：
- 函数bsp_InitSPIBus里面的配置是个初始设置。实际驱动芯片时，会通过函数bsp_InitSPIParam做再配置。
- 函数bsp_InitSPIParam提供了时钟分频，时钟相位和时钟极性配置。一般主机和从机此处设置为一样即可，但推荐
- SPI硬件片选NSS设置为SPI_NSS_HARD_OUTPUT。
- 这里特别注意主机是hspi.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER。
配置代码实现如下，注释比较详细：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_InitSPIParam * 功能说明: 配置SPI总线时钟，GPIO，中断，DMA等 * 形 参: SPI_HandleTypeDef 类型指针变量 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void HAL_SPI_MspInit(SPI_HandleTypeDef *_hspi) { /* 配置 SPI总线GPIO : SCK MOSI MISO */ { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; /* SPI和GPIP时钟 */ SPIx_SCK_CLK_ENABLE(); SPIx_MISO_CLK_ENABLE(); SPIx_MOSI_CLK_ENABLE(); SPIx_CLK_ENABLE(); /* SPI SCK */ GPIO_InitStruct.Pin = SPIx_SCK_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; GPIO_InitStruct.Alternate = SPIx_SCK_AF; HAL_GPIO_Init(SPIx_SCK_GPIO, &GPIO_InitStruct); /* SPI MISO */ GPIO_InitStruct.Pin = SPIx_MISO_PIN; GPIO_InitStruct.Alternate = SPIx_MISO_AF; HAL_GPIO_Init(SPIx_MISO_GPIO, &GPIO_InitStruct); /* SPI MOSI */ GPIO_InitStruct.Pin = SPIx_MOSI_PIN; GPIO_InitStruct.Alternate = SPIx_MOSI_AF; HAL_GPIO_Init(SPIx_MOSI_GPIO, &GPIO_InitStruct); /* SPI NSS */ GPIO_InitStruct.Pin = SPIx_NSS_PIN; GPIO_InitStruct.Alternate = SPIx_NSS_AF; HAL_GPIO_Init(SPIx_NSS_GPIO, &GPIO_InitStruct); } /* 配置DMA和NVIC */ #ifdef USE_SPI_DMA { /* 使能DMA时钟 */ DMAx_CLK_ENABLE(); /* SPI DMA发送配置 */ hdma_tx.Instance = SPIx_TX_DMA_STREAM; /* 例化使用的DMA数据流 */ hdma_tx.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_ENABLE; /* FIFO*/ hdma_tx.Init.FIFOThreshold = DMA_FIFO_THRESHOLD_FULL;/* 禁止FIFO此位不起作用，用于设置阀值 */ hdma_tx.Init.MemBurst = DMA_MBURST_SINGLE; /* 禁止FIFO此位不起作用，用于存储器突发 */ hdma_tx.Init.PeriphBurst = DMA_PBURST_SINGLE; /* 禁止FIFO此位不起作用，用于外设突发 */ hdma_tx.Init.Request = SPIx_TX_DMA_REQUEST; /* 请求类型 */ hdma_tx.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH; /* 传输方向是从存储器到外设 */ hdma_tx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; /* 外设地址自增禁止 */ hdma_tx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; /* 存储器地址自增使能 */ hdma_tx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE; /* 外设数据传输位宽选择字节，即8bit */ hdma_tx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE; /* 存储器数据传输位宽选择字节，即8bit */ hdma_tx.Init.Mode = DMA_NORMAL; /* 正常模式 */ hdma_tx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW; /* 优先级低 */ /* 复位DMA */ if(HAL_DMA_DeInit(&hdma_tx) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* 初始化DMA */ if(HAL_DMA_Init(&hdma_tx) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* 关联DMA句柄到SPI */ __HAL_LINKDMA(_hspi, hdmatx, hdma_tx); /* SPI DMA接收配置 */ hdma_rx.Instance = SPIx_RX_DMA_STREAM; /* 例化使用的DMA数据流 */ hdma_rx.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_ENABLE; /* FIFO*/ hdma_rx.Init.FIFOThreshold = DMA_FIFO_THRESHOLD_FULL;/* 禁止FIFO此位不起作用，用于设置阀值 */ hdma_rx.Init.MemBurst = DMA_MBURST_SINGLE; /* 禁止FIFO此位不起作用，用于存储器突发 */ hdma_rx.Init.PeriphBurst = DMA_PBURST_SINGLE; /* 禁止FIFO此位不起作用，用于外设突发 */ hdma_rx.Init.Request = SPIx_RX_DMA_REQUEST; /* 请求类型 */ hdma_rx.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY; /* 传输方向从外设到存储器 */ hdma_rx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; /* 外设地址自增禁止 */ hdma_rx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; /* 存储器地址自增使能 */ hdma_rx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE; /* 外设数据传输位宽选择字节，即8bit */ hdma_rx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE; /* 存储器数据传输位宽选择字节，即8bit */ hdma_rx.Init.Mode = DMA_NORMAL; /* 正常模式 */ hdma_rx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH; /* 优先级高 */ /* 复位DMA */ if(HAL_DMA_DeInit(&hdma_rx) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* 初始化DMA */ if(HAL_DMA_Init(&hdma_rx) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* 关联DMA句柄到SPI */ __HAL_LINKDMA(_hspi, hdmarx, hdma_rx); /* 配置DMA发送中断 */ HAL_NVIC_SetPriority(SPIx_DMA_TX_IRQn, 1, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(SPIx_DMA_TX_IRQn); /* 配置DMA接收中断 */ HAL_NVIC_SetPriority(SPIx_DMA_RX_IRQn, 1, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(SPIx_DMA_RX_IRQn); /* 配置SPI中断 */ HAL_NVIC_SetPriority(SPIx_IRQn, 1, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(SPIx_IRQn); } #endif #ifdef USE_SPI_INT /* 配置SPI中断优先级并使能中断 */ HAL_NVIC_SetPriority(SPIx_IRQn, 1, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(SPIx_IRQn); #endif }94.3.3 第3步：SPI DMA传输设置和MPU配置
SPI DMA方式主要通过函数bsp_spiTransfer实现数据传输（代码里面的查询和中断方式请忽略）：
/* ********************************************************************************************************* * 选择DMA，中断或者查询方式 ********************************************************************************************************* */ #define USE_SPI_DMA /* DMA方式 */ //#define USE_SPI_INT /* 中断方式 */ //#define USE_SPI_POLL /* 查询方式 */ /* 查询模式 */ #if defined (USE_SPI_POLL) uint8_t g_spiTxBuf[SPI_BUFFER_SIZE]; uint8_t g_spiRxBuf[SPI_BUFFER_SIZE]; /* 中断模式 */ #elif defined (USE_SPI_INT) uint8_t g_spiTxBuf[SPI_BUFFER_SIZE]; uint8_t g_spiRxBuf[SPI_BUFFER_SIZE]; /* DMA模式使用的SRAM4 */ #elif defined (USE_SPI_DMA) #if defined ( __CC_ARM ) /* IAR *******/ __attribute__((section (".RAM_D3"))) uint8_t g_spiTxBuf[SPI_BUFFER_SIZE]; __attribute__((section (".RAM_D3"))) uint8_t g_spiRxBuf[SPI_BUFFER_SIZE]; #elif defined (__ICCARM__) /* MDK ********/ #pragma location = ".RAM_D3" uint8_t g_spiTxBuf[SPI_BUFFER_SIZE]; #pragma location = ".RAM_D3" uint8_t g_spiRxBuf[SPI_BUFFER_SIZE]; #endif #endif /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_spiTransfer * 功能说明: 启动数据传输 * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_spiTransfer(void) { if (g_spiLen > SPI_BUFFER_SIZE) { return; } /* DMA方式传输 */ #ifdef USE_SPI_DMA wTransferState = TRANSFER_WAIT; if(HAL_SPI_TransmitReceive_DMA(&hspi, (uint8_t*)g_spiTxBuf, (uint8_t *)g_spiRxBuf, g_spiLen) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } while (wTransferState == TRANSFER_WAIT) { ; } #endif /* 中断方式传输 */ #ifdef USE_SPI_INT wTransferState = TRANSFER_WAIT; if(HAL_SPI_TransmitReceive_IT(&hspi, (uint8_t*)g_spiTxBuf, (uint8_t *)g_spiRxBuf, g_spiLen) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } while (wTransferState == TRANSFER_WAIT) { ; } #endif /* 查询方式传输 */ #ifdef USE_SPI_POLL if(HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi, (uint8_t*)g_spiTxBuf, (uint8_t *)g_spiRxBuf, g_spiLen, 1000000) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } #endif }
DMA方式要特别注意几点：
- 通过本手册第26章的内存块超方便使用方式，将DMA缓冲定义到SRAM4上。因为本工程是用的DTCM做的主RAM空间，这个空间无法使用通用DMA1和DMA2。
- 程序这里SPI DMA方式主控用的是等待传输完成，大家根据自己实际应用可以做修改，详情大家可以看此贴作为拓展：【深入探讨】DMA到底能不能起到加速程序执行的作用，DMA死等操作是否合理，多个DMA数据流同时刷是否处理过来https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=109765 。
- 由于程序里面开启了数据Cache，会造成DMA和CPU访问SRAM4数据不一致的问题，特此将SRAM4空间关闭Cache。
/* 配置SRAM4的MPU属性为Non-cacheable */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x38000000; MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_64KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER2; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
分散加载设置：
应用部分的代码设计如下：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: DemoSpiMaster * 功能说明: SPI 主机通信 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void DemoSpiMaster(void) { uint8_t count = 0; uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */ /***************设置SPI Flash片选上拉，防止影响 ***************/ { GPIO_InitTypeDef gpio_init; /* 打开GPIO时钟 */ __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); gpio_init.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; gpio_init.Pull = GPIO_NOPULL; gpio_init.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; gpio_init.Pin = GPIO_PIN_13; HAL_GPIO_Init(GPIOD, &gpio_init); GPIOD->BSRR = GPIO_PIN_13; } sfDispMenu(); /* 打印命令提示 */ bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */ while(1) { bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */ /* 判断定时器超时时间 */ if (bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔100ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现，我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */ ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */ if (ucKeyCode != KEY_NONE) { switch (ucKeyCode) { case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下，发送数据给从机*/ g_spiTxBuf[0] = count++; g_spiTxBuf[1] = count++; g_spiTxBuf[2] = count++; g_spiTxBuf[3] = count++; g_spiLen = 4; printf("SPI主机发送数据：%d,%d,%d,%d\r\n", g_spiTxBuf[0],g_spiTxBuf[1],g_spiTxBuf[2],g_spiTxBuf[3]); bsp_spiTransfer(); printf("SPI主机接收数据：%d,%d,%d,%d\r\n", g_spiRxBuf[0],g_spiRxBuf[1],g_spiRxBuf[2],g_spiRxBuf[3]); break; default: /* 其它的键值不处理 */ break; } } } }
这部分代码比较好理解，大家按下K1按键后，会打印发送的数据并打印SPI从机设备返回的数据。
94.4 SPI DMA从机程序设计
SPI DMA从机设计程序如下，与主机不同的是部分配置选项要设置为从机方式。
94.4.1 第1步：SPI总线配置SPI总线配置通过如
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_InitSPIBus * 功能说明: 配置SPI总线。 * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_InitSPIBus(void) { g_spi_busy = 0; bsp_InitSPIParam(SPI_BAUDRATEPRESCALER_16, SPI_PHASE_1EDGE, SPI_POLARITY_LOW); } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_InitSPIParam * 功能说明: 配置SPI总线参数，时钟分频，时钟相位和时钟极性。 * 形 参: _BaudRatePrescaler SPI总线时钟分频设置，支持的参数如下： * SPI_BAUDRATEPRESCALER_2 2分频 * SPI_BAUDRATEPRESCALER_4 4分频 * SPI_BAUDRATEPRESCALER_8 8分频 * SPI_BAUDRATEPRESCALER_16 16分频 * SPI_BAUDRATEPRESCALER_32 32分频 * SPI_BAUDRATEPRESCALER_64 64分频 * SPI_BAUDRATEPRESCALER_128 128分频 * SPI_BAUDRATEPRESCALER_256 256分频 * * _CLKPhase 时钟相位，支持的参数如下： * SPI_PHASE_1EDGE SCK引脚的第1个边沿捕获传输的第1个数据 * SPI_PHASE_2EDGE SCK引脚的第2个边沿捕获传输的第1个数据 * * _CLKPolarity 时钟极性，支持的参数如下： * SPI_POLARITY_LOW SCK引脚在空闲状态处于低电平 * SPI_POLARITY_HIGH SCK引脚在空闲状态处于高电平 * * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_InitSPIParam(uint32_t _BaudRatePrescaler, uint32_t _CLKPhase, uint32_t _CLKPolarity) { /* 提高执行效率，只有在SPI硬件参数发生变化时，才执行HAL_Init */ if (s_BaudRatePrescaler == _BaudRatePrescaler && s_CLKPhase == _CLKPhase && s_CLKPolarity == _CLKPolarity) { return; } s_BaudRatePrescaler = _BaudRatePrescaler; s_CLKPhase = _CLKPhase; s_CLKPolarity = _CLKPolarity; /* 设置SPI参数 */ hspi.Instance = SPIx; /* 例化SPI */ hspi.Init.BaudRatePrescaler = _BaudRatePrescaler; /* 设置波特率 */ hspi.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES; /* 全双工 */ hspi.Init.CLKPhase = _CLKPhase; /* 配置时钟相位 */ hspi.Init.CLKPolarity = _CLKPolarity; /* 配置时钟极性 */ hspi.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT; /* 设置数据宽度 */ hspi.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB; /* 数据传输先传高位 */ hspi.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE; /* 禁止TI模式 */ hspi.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE; /* 禁止CRC */ hspi.Init.CRCPolynomial = 7; /* 禁止CRC后，此位无效 */ hspi.Init.CRCLength = SPI_CRC_LENGTH_8BIT; /* 禁止CRC后，此位无效 */ hspi.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT; /* 使用软件方式管理片选引脚 */ hspi.Init.FifoThreshold = SPI_FIFO_THRESHOLD_01DATA; /* 设置FIFO大小是一个数据项 */ hspi.Init.NSSPMode = SPI_NSS_PULSE_DISABLE; /* 禁止脉冲输出 */ hspi.Init.MasterKeepIOState = SPI_MASTER_KEEP_IO_STATE_ENABLE; /* 禁止SPI后，SPI相关引脚保持当前状态 */ hspi.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER; /* SPI工作在主控模式 */ /* 设置SPI参数 */ hspi.Instance = SPIx; /* 例化SPI */ hspi.Init.BaudRatePrescaler = _BaudRatePrescaler; /* 设置波特率 */ hspi.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES; /* 全双工 */ hspi.Init.CLKPhase = _CLKPhase; /* 配置时钟相位 */ hspi.Init.CLKPolarity = _CLKPolarity; /* 配置时钟极性 */ hspi.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT; /* 设置数据宽度 */ hspi.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB; /* 数据传输先传高位 */ hspi.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE; /* 禁止TI模式 */ hspi.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE; /* 禁止CRC */ hspi.Init.CRCPolynomial = 7; /* 禁止CRC后，此位无效 */ hspi.Init.CRCLength = SPI_CRC_LENGTH_8BIT; /* 禁止CRC后，此位无效 */ hspi.Init.FifoThreshold = SPI_FIFO_THRESHOLD_16DATA; /* 设置FIFO大小是一个数据项 */ hspi.Init.NSS = SPI_NSS_HARD_INPUT; /* 片选引脚 */ hspi.Init.NSSPMode = SPI_NSS_PULSE_DISABLE; /* 禁止脉冲输出 */ hspi.Init.NSSPolarity = SPI_NSS_POLARITY_LOW; /* 低电平有效 */ hspi.Init.MasterSSIdleness = SPI_MASTER_SS_IDLENESS_00CYCLE; /* MSS, 插入到NSS有效边沿和第一个 数据开始之间的额外延迟，单位SPI时钟周期个数 */ hspi.Init.MasterInterDataIdleness = SPI_MASTER_INTERDATA_IDLENESS_10CYCLE; /* MIDI, 两个连续数据帧之间 插入的最小时间延迟，单位SPI时钟周期个数 */ hspi.Init.MasterKeepIOState = SPI_MASTER_KEEP_IO_STATE_ENABLE; /* 禁止SPI后，SPI相关引脚保持当前状态 */ hspi.Init.Mode = SPI_MODE_SLAVE; /* 复位配置 */ if (HAL_SPI_DeInit(&hspi) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* 初始化配置 */ if (HAL_SPI_Init(&hspi) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } }
关于这两个函数有以下三点要做个说明：
- 函数bsp_InitSPIBus里面的配置是个初始设置。实际驱动芯片时，会通过函数bsp_InitSPIParam做再配置。
- 函数bsp_InitSPIParam提供了时钟分频，时钟相位和时钟极性配置。一般主机和从机此处设置为一样即可。
- SPI硬件片选NSS设置为SPI_NSS_HARD_INPUT。
- 这里特别注意主机是hspi.Init.Mode = SPI_MODE_SLAVE。
配置代码实现如下，注释比较详细：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_InitSPIParam * 功能说明: 配置SPI总线时钟，GPIO，中断，DMA等 * 形 参: SPI_HandleTypeDef 类型指针变量 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void HAL_SPI_MspInit(SPI_HandleTypeDef *_hspi) { /* 配置 SPI总线GPIO : SCK MOSI MISO */ { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; /* SPI和GPIP时钟 */ SPIx_SCK_CLK_ENABLE(); SPIx_MISO_CLK_ENABLE(); SPIx_MOSI_CLK_ENABLE(); SPIx_CLK_ENABLE(); /* SPI SCK */ GPIO_InitStruct.Pin = SPIx_SCK_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; GPIO_InitStruct.Alternate = SPIx_SCK_AF; HAL_GPIO_Init(SPIx_SCK_GPIO, &GPIO_InitStruct); /* SPI MISO */ GPIO_InitStruct.Pin = SPIx_MISO_PIN; GPIO_InitStruct.Alternate = SPIx_MISO_AF; HAL_GPIO_Init(SPIx_MISO_GPIO, &GPIO_InitStruct); /* SPI MOSI */ GPIO_InitStruct.Pin = SPIx_MOSI_PIN; GPIO_InitStruct.Alternate = SPIx_MOSI_AF; HAL_GPIO_Init(SPIx_MOSI_GPIO, &GPIO_InitStruct); /* SPI NSS */ GPIO_InitStruct.Pin = SPIx_NSS_PIN; GPIO_InitStruct.Alternate = SPIx_NSS_AF; HAL_GPIO_Init(SPIx_NSS_GPIO, &GPIO_InitStruct); } /* 配置DMA和NVIC */ #ifdef USE_SPI_DMA { /* 使能DMA时钟 */ DMAx_CLK_ENABLE(); /* SPI DMA发送配置 */ hdma_tx.Instance = SPIx_TX_DMA_STREAM; /* 例化使用的DMA数据流 */ hdma_tx.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_ENABLE; /* FIFO*/ hdma_tx.Init.FIFOThreshold = DMA_FIFO_THRESHOLD_FULL;/* 禁止FIFO此位不起作用，用于设置阀值 */ hdma_tx.Init.MemBurst = DMA_MBURST_SINGLE; /* 禁止FIFO此位不起作用，用于存储器突发 */ hdma_tx.Init.PeriphBurst = DMA_PBURST_SINGLE; /* 禁止FIFO此位不起作用，用于外设突发 */ hdma_tx.Init.Request = SPIx_TX_DMA_REQUEST; /* 请求类型 */ hdma_tx.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH; /* 传输方向是从存储器到外设 */ hdma_tx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; /* 外设地址自增禁止 */ hdma_tx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; /* 存储器地址自增使能 */ hdma_tx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE; /* 外设数据传输位宽选择字节，即8bit */ hdma_tx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE; /* 存储器数据传输位宽选择字节，即8bit */ hdma_tx.Init.Mode = DMA_NORMAL; /* 正常模式 */ hdma_tx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW; /* 优先级低 */ /* 复位DMA */ if(HAL_DMA_DeInit(&hdma_tx) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* 初始化DMA */ if(HAL_DMA_Init(&hdma_tx) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* 关联DMA句柄到SPI */ __HAL_LINKDMA(_hspi, hdmatx, hdma_tx); /* SPI DMA接收配置 */ hdma_rx.Instance = SPIx_RX_DMA_STREAM; /* 例化使用的DMA数据流 */ hdma_rx.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_ENABLE; /* FIFO*/ hdma_rx.Init.FIFOThreshold = DMA_FIFO_THRESHOLD_FULL;/* 禁止FIFO此位不起作用，用于设置阀值 */ hdma_rx.Init.MemBurst = DMA_MBURST_SINGLE; /* 禁止FIFO此位不起作用，用于存储器突发 */ hdma_rx.Init.PeriphBurst = DMA_PBURST_SINGLE; /* 禁止FIFO此位不起作用，用于外设突发 */ hdma_rx.Init.Request = SPIx_RX_DMA_REQUEST; /* 请求类型 */ hdma_rx.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY; /* 传输方向从外设到存储器 */ hdma_rx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; /* 外设地址自增禁止 */ hdma_rx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; /* 存储器地址自增使能 */ hdma_rx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE; /* 外设数据传输位宽选择字节，即8bit */ hdma_rx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE; /* 存储器数据传输位宽选择字节，即8bit */ hdma_rx.Init.Mode = DMA_NORMAL; /* 正常模式 */ hdma_rx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH; /* 优先级高 */ /* 复位DMA */ if(HAL_DMA_DeInit(&hdma_rx) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* 初始化DMA */ if(HAL_DMA_Init(&hdma_rx) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } /* 关联DMA句柄到SPI */ __HAL_LINKDMA(_hspi, hdmarx, hdma_rx); /* 配置DMA发送中断 */ HAL_NVIC_SetPriority(SPIx_DMA_TX_IRQn, 1, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(SPIx_DMA_TX_IRQn); /* 配置DMA接收中断 */ HAL_NVIC_SetPriority(SPIx_DMA_RX_IRQn, 1, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(SPIx_DMA_RX_IRQn); /* 配置SPI中断 */ HAL_NVIC_SetPriority(SPIx_IRQn, 1, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(SPIx_IRQn); } #endif #ifdef USE_SPI_INT /* 配置SPI中断优先级并使能中断 */ HAL_NVIC_SetPriority(SPIx_IRQn, 1, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(SPIx_IRQn); #endif }94.4.3 第3步：SPI DMA传输设置和MPU配置
SPI DMA方式主要通过函数bsp_spiTransfer实现数据传输（代码里面的查询和中断方式请忽略）：
/* ********************************************************************************************************* * 选择DMA，中断或者查询方式 ********************************************************************************************************* */ #define USE_SPI_DMA /* DMA方式 */ //#define USE_SPI_INT /* 中断方式 */ //#define USE_SPI_POLL /* 查询方式 */ /* 查询模式 */ #if defined (USE_SPI_POLL) uint8_t g_spiTxBuf[SPI_BUFFER_SIZE]; uint8_t g_spiRxBuf[SPI_BUFFER_SIZE]; /* 中断模式 */ #elif defined (USE_SPI_INT) uint8_t g_spiTxBuf[SPI_BUFFER_SIZE]; uint8_t g_spiRxBuf[SPI_BUFFER_SIZE]; /* DMA模式使用的SRAM4 */ #elif defined (USE_SPI_DMA) #if defined ( __CC_ARM ) /* IAR *******/ __attribute__((section (".RAM_D3"))) uint8_t g_spiTxBuf[SPI_BUFFER_SIZE]; __attribute__((section (".RAM_D3"))) uint8_t g_spiRxBuf[SPI_BUFFER_SIZE]; #elif defined (__ICCARM__) /* MDK ********/ #pragma location = ".RAM_D3" uint8_t g_spiTxBuf[SPI_BUFFER_SIZE]; #pragma location = ".RAM_D3" uint8_t g_spiRxBuf[SPI_BUFFER_SIZE]; #endif #endif /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_spiTransfer * 功能说明: 启动数据传输 * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_spiTransfer(void) { if (g_spiLen > SPI_BUFFER_SIZE) { return; } /* DMA方式传输 */ #ifdef USE_SPI_DMA wTransferState = TRANSFER_WAIT; if(HAL_SPI_TransmitReceive_DMA(&hspi, (uint8_t*)g_spiTxBuf, (uint8_t *)g_spiRxBuf, g_spiLen) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } //while (wTransferState == TRANSFER_WAIT) //{ ; //} #endif /* 中断方式传输 */ #ifdef USE_SPI_INT wTransferState = TRANSFER_WAIT; if(HAL_SPI_TransmitReceive_IT(&hspi, (uint8_t*)g_spiTxBuf, (uint8_t *)g_spiRxBuf, g_spiLen) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } //while (wTransferState == TRANSFER_WAIT) //{ ; //} #endif /* 查询方式传输 */ #ifdef USE_SPI_POLL if(HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi, (uint8_t*)g_spiTxBuf, (uint8_t *)g_spiRxBuf, g_spiLen, 1000000) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); } #endif }
DMA方式要特别注意两点：
- 通过本手册第26章的内存块超方便使用方式，将DMA缓冲定义到SRAM4上。因为本工程是用的DTCM做的主RAM空间，这个空间无法使用通用DMA1和DMA2。
- 由于程序里面开启了数据Cache，会造成DMA和CPU访问SRAM4数据不一致的问题，特此将SRAM4空间关闭Cache。
/* 配置SRAM4的MPU属性为Non-cacheable */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x38000000; MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_64KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER2; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
分散加载设置：
应用部分的代码设计如下：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: DemoSpiSlave * 功能说明: SPI 从机通信 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void DemoSpiSlave(void) { uint8_t count = 0; /***************设置SPI Flash片选上拉，防止影响 ***************/ { GPIO_InitTypeDef gpio_init; /* 打开GPIO时钟 */ __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); gpio_init.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; /* 设置推挽输出 */ gpio_init.Pull = GPIO_NOPULL; /* 上下拉电阻不使能 */ gpio_init.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; /* GPIO速度等级 */ gpio_init.Pin = GPIO_PIN_13; HAL_GPIO_Init(GPIOD, &gpio_init); GPIOD->BSRR = GPIO_PIN_13; } sfDispMenu(); /* 打印命令提示 */ bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */ /* 上电后，准备接收主机命令 */ g_spiTxBuf[0] = count++; g_spiTxBuf[1] = count++; g_spiTxBuf[2] = count++; g_spiTxBuf[3] = count++; g_spiLen = 4; bsp_spiTransfer(); while(1) { bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */ /* 判断定时器超时时间 */ if (bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔100ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } if (wTransferState != TRANSFER_WAIT) { printf("SPI从机发送数据 = %d,%d,%d,%d\r\n", g_spiTxBuf[0], g_spiTxBuf[1], g_spiTxBuf[2], g_spiTxBuf[3]); printf("SPI从机接收数据 = %d,%d,%d,%d\r\n", g_spiRxBuf[0], g_spiRxBuf[1], g_spiRxBuf[2], g_spiRxBuf[3]); g_spiTxBuf[0] = count++; g_spiTxBuf[1] = count++; g_spiTxBuf[2] = count++; g_spiTxBuf[3] = count++; g_spiLen = 4; bsp_spiTransfer(); } } }
从机设计这里主要注意两点：
- 上电后优先准备一次从机数据接收。
- 从机接收到主机发送的数据后，将接收到的数据打印出来并打印发送的数据。
94.5 SPI DMA主从机使用注意事项
大家根据自己接线的稳定性，可以适当调节SPI主机和从机的时钟速度，其中从机的时钟速度是可以高于主机速度的，这样通信的容错性更好些。
94.6 SPI DMA主从机驱动移植和使用移植步骤如下：
- 第1步：复制bsp_spi_bus.c，bsp_spi_bus.h到自己的工程目录，并添加到工程里面。
- 第2步：根据使用的第几个SPI，SPI时钟，SPI引脚和DMA通道等，修改bsp_spi_bus.c文件开头的宏定义
/* ********************************************************************************************************* * 时钟，引脚，DMA，中断等宏定义 ********************************************************************************************************* */ #define SPIx SPI1 #define SPIx_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_SPI1_CLK_ENABLE() #define DMAx_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE() #define SPIx_FORCE_RESET() __HAL_RCC_SPI1_FORCE_RESET() #define SPIx_RELEASE_RESET() __HAL_RCC_SPI1_RELEASE_RESET() #define SPIx_SCK_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE() #define SPIx_SCK_GPIO GPIOB #define SPIx_SCK_PIN GPIO_PIN_3 #define SPIx_SCK_AF GPIO_AF5_SPI1 #define SPIx_MISO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE() #define SPIx_MISO_GPIO GPIOB #define SPIx_MISO_PIN GPIO_PIN_4 #define SPIx_MISO_AF GPIO_AF5_SPI1 #define SPIx_MOSI_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE() #define SPIx_MOSI_GPIO GPIOB #define SPIx_MOSI_PIN GPIO_PIN_5 #define SPIx_MOSI_AF GPIO_AF5_SPI1 #define SPIx_TX_DMA_STREAM DMA2_Stream3 #define SPIx_RX_DMA_STREAM DMA2_Stream2 #define SPIx_TX_DMA_REQUEST DMA_REQUEST_SPI1_TX #define SPIx_RX_DMA_REQUEST DMA_REQUEST_SPI1_RX #define SPIx_DMA_TX_IRQn DMA2_Stream3_IRQn #define SPIx_DMA_RX_IRQn DMA2_Stream2_IRQn #define SPIx_DMA_TX_IRQHandler DMA2_Stream3_IRQHandler #define SPIx_DMA_RX_IRQHandler DMA2_Stream2_IRQHandler #define SPIx_IRQn SPI1_IRQn #define SPIx_IRQHandler SPI1_IRQHandler
- 第3步：如果使用DMA方式的话，请不要使用TCM RAM，因为通用DMA1和DMA2不支持。并为了防止DMA和CPU同时访问DMA缓冲造成的数据一致性问题，将这块空间关闭Cache处理，比如使用的SRAM4：
/* 配置SRAM4的MPU属性为Non-cacheable */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x38000000; MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_64KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER2; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
- 第4步：初始化SPI。
/* 针对不同的应用程序，添加需要的底层驱动模块初始化函数 */ bsp_InitSPIBus(); /* 配置SPI总线 */
- 第5步：SPI Flash驱动主要用到HAL库的SPI驱动文件，简单省事些可以添加所有HAL库C源文件进来。
- 第6步：应用方法看本章节配套例子即可。特别注意分散加载设置：
通过程序设计框架，让大家先对配套例程有一个全面的认识，然后再理解细节，本次实验例程的设计框架如下：
第1阶段，上电启动阶段：
- 这部分在第14章进行了详细说明。
第2阶段，进入main函数：
- 第1部分，硬件初始化，主要是MPU，Cache，HAL库，系统时钟，滴答定时器和LED。
- 第2部分，应用程序设计部分，实现SPI双击通信。
配套例子：
V7-070_SPI DMA双机通信(主机)
V7-071_SPI DMA双机通信(从机)
实验目的：
- 学习SPI Flash主从机通信实现。
实验操作：
- K1按键按下，主机打印。
- SPI从机等待主机消息。
上电后串口打印的信息：
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。
主机：
从机：
程序设计：
系统栈大小分配：
RAM空间用的DTCM：
硬件外设初始化
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_Init * 功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_Init(void) { /* 配置MPU */ MPU_Config(); /* 使能L1 Cache */ CPU_CACHE_Enable(); /* STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟: - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。 - 设置NVIV优先级分组为4。 */ HAL_Init(); /* 配置系统时钟到400MHz - 切换使用HSE。 - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。 */ SystemClock_Config(); /* Event Recorder： - 可用于代码执行时间测量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。 - 默认不开启，如果要使能此选项，务必看V7开发板用户手册第xx章 */ #if Enable_EventRecorder == 1 /* 初始化EventRecorder并开启 */ EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U); EventRecorderStart(); #endif bsp_InitDWT(); /* 初始化DWT时钟周期计数器 */ bsp_InitKey(); /* 按键初始化，要放在滴答定时器之前，因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */ bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */ bsp_InitLPUart(); /* 初始化串口 */ bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ bsp_InitExtSDRAM(); /* 初始化SDRAM */ /* 针对不同的应用程序，添加需要的底层驱动模块初始化函数 */ bsp_InitSPIBus(); /* 配置SPI总线 */ }
MPU配置和Cache配置：
数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区（本例子未用到AXI SRAM）和FMC的扩展IO区以及SRAM4
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: MPU_Config * 功能说明: 配置MPU * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void MPU_Config( void ) { MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct; /* 禁止 MPU */ HAL_MPU_Disable(); /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000; MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000; MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /* 配置SRAM4的MPU属性为Non-cacheable */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x38000000; MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_64KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER2; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /*使能 MPU */ HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT); } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable * 功能说明: 使能L1 Cache * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void CPU_CACHE_Enable(void) { /* 使能 I-Cache */ SCB_EnableICache(); /* 使能 D-Cache */ SCB_EnableDCache(); }
每10ms调用一次按键处理：
按键处理是在滴答定时器中断里面实现，每10ms执行一次检测。
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_RunPer10ms * 功能说明: 该函数每隔10ms被Systick中断调用1次。详见 bsp_timer.c的定时中断服务程序。一些处理时间要求 * 不严格的任务可以放在此函数。比如：按键扫描、蜂鸣器鸣叫控制等。 * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_RunPer10ms(void) { bsp_KeyScan10ms(); }
主功能：
主机程序实现如下操作：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: DemoSpiMaster * 功能说明: SPI 主机通信 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void DemoSpiMaster(void) { uint8_t count = 0; uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */ /***************设置SPI Flash片选上拉，防止影响 ***************/ { GPIO_InitTypeDef gpio_init; /* 打开GPIO时钟 */ __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); gpio_init.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; gpio_init.Pull = GPIO_NOPULL; gpio_init.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; gpio_init.Pin = GPIO_PIN_13; HAL_GPIO_Init(GPIOD, &gpio_init); GPIOD->BSRR = GPIO_PIN_13; } sfDispMenu(); /* 打印命令提示 */ bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */ while(1) { bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */ /* 判断定时器超时时间 */ if (bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔100ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现，我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */ ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */ if (ucKeyCode != KEY_NONE) { switch (ucKeyCode) { case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下，发送数据给从机*/ g_spiTxBuf[0] = count++; g_spiTxBuf[1] = count++; g_spiTxBuf[2] = count++; g_spiTxBuf[3] = count++; g_spiLen = 4; printf("SPI主机发送数据：%d,%d,%d,%d\r\n", g_spiTxBuf[0],g_spiTxBuf[1],g_spiTxBuf[2],g_spiTxBuf[3]); bsp_spiTransfer(); printf("SPI主机接收数据：%d,%d,%d,%d\r\n", g_spiRxBuf[0],g_spiRxBuf[1],g_spiRxBuf[2],g_spiRxBuf[3]); break; default: /* 其它的键值不处理 */ break; } } } }
从机实现程序如下：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: DemoSpiSlave * 功能说明: SPI 从机通信 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void DemoSpiSlave(void) { uint8_t count = 0; /***************设置SPI Flash片选上拉，防止影响 ***************/ { GPIO_InitTypeDef gpio_init; /* 打开GPIO时钟 */ __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); gpio_init.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; /* 设置推挽输出 */ gpio_init.Pull = GPIO_NOPULL; /* 上下拉电阻不使能 */ gpio_init.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; /* GPIO速度等级 */ gpio_init.Pin = GPIO_PIN_13; HAL_GPIO_Init(GPIOD, &gpio_init); GPIOD->BSRR = GPIO_PIN_13; } sfDispMenu(); /* 打印命令提示 */ bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */ /* 上电后，准备接收主机命令 */ g_spiTxBuf[0] = count++; g_spiTxBuf[1] = count++; g_spiTxBuf[2] = count++; g_spiTxBuf[3] = count++; g_spiLen = 4; bsp_spiTransfer(); while(1) { bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */ /* 判断定时器超时时间 */ if (bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔100ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } if (wTransferState != TRANSFER_WAIT) { printf("SPI从机发送数据 = %d,%d,%d,%d\r\n", g_spiTxBuf[0], g_spiTxBuf[1], g_spiTxBuf[2], g_spiTxBuf[3]); printf("SPI从机接收数据 = %d,%d,%d,%d\r\n", g_spiRxBuf[0], g_spiRxBuf[1], g_spiRxBuf[2], g_spiRxBuf[3]); g_spiTxBuf[0] = count++; g_spiTxBuf[1] = count++; g_spiTxBuf[2] = count++; g_spiTxBuf[3] = count++; g_spiLen = 4; bsp_spiTransfer(); } } }94.9 实验例程说明（IAR）
配套例子：
V7-070_SPI DMA双机通信(主机)
V7-071_SPI DMA双机通信(从机)
实验目的：
- 学习SPI Flash主从机通信实现。
实验操作：
- K1按键按下，主机打印。
- SPI从机等待主机消息。
上电后串口打印的信息：
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。
主机：
从机：
程序设计：
系统栈大小分配：
RAM空间用的DTCM：
硬件外设初始化
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_Init * 功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_Init(void) { /* 配置MPU */ MPU_Config(); /* 使能L1 Cache */ CPU_CACHE_Enable(); /* STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟: - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。 - 设置NVIV优先级分组为4。 */ HAL_Init(); /* 配置系统时钟到400MHz - 切换使用HSE。 - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。 */ SystemClock_Config(); /* Event Recorder： - 可用于代码执行时间测量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。 - 默认不开启，如果要使能此选项，务必看V7开发板用户手册第xx章 */ #if Enable_EventRecorder == 1 /* 初始化EventRecorder并开启 */ EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U); EventRecorderStart(); #endif bsp_InitDWT(); /* 初始化DWT时钟周期计数器 */ bsp_InitKey(); /* 按键初始化，要放在滴答定时器之前，因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */ bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */ bsp_InitLPUart(); /* 初始化串口 */ bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ bsp_InitExtSDRAM(); /* 初始化SDRAM */ /* 针对不同的应用程序，添加需要的底层驱动模块初始化函数 */ bsp_InitSPIBus(); /* 配置SPI总线 */ }
MPU配置和Cache配置：
数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区（本例子未用到AXI SRAM）和FMC的扩展IO区以及SRAM4
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: MPU_Config * 功能说明: 配置MPU * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void MPU_Config( void ) { MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct; /* 禁止 MPU */ HAL_MPU_Disable(); /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000; MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000; MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /* 配置SRAM4的MPU属性为Non-cacheable */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x38000000; MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_64KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER2; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /*使能 MPU */ HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT); } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable * 功能说明: 使能L1 Cache * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void CPU_CACHE_Enable(void) { /* 使能 I-Cache */ SCB_EnableICache(); /* 使能 D-Cache */ SCB_EnableDCache(); }
每10ms调用一次按键处理：
按键处理是在滴答定时器中断里面实现，每10ms执行一次检测。
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_RunPer10ms * 功能说明: 该函数每隔10ms被Systick中断调用1次。详见 bsp_timer.c的定时中断服务程序。一些处理时间要求 * 不严格的任务可以放在此函数。比如：按键扫描、蜂鸣器鸣叫控制等。 * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_RunPer10ms(void) { bsp_KeyScan10ms(); }
主功能：
主机程序实现如下操作：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: DemoSpiMaster * 功能说明: SPI 主机通信 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void DemoSpiMaster(void) { uint8_t count = 0; uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */ /***************设置SPI Flash片选上拉，防止影响 ***************/ { GPIO_InitTypeDef gpio_init; /* 打开GPIO时钟 */ __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); gpio_init.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; gpio_init.Pull = GPIO_NOPULL; gpio_init.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; gpio_init.Pin = GPIO_PIN_13; HAL_GPIO_Init(GPIOD, &gpio_init); GPIOD->BSRR = GPIO_PIN_13; } sfDispMenu(); /* 打印命令提示 */ bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */ while(1) { bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */ /* 判断定时器超时时间 */ if (bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔100ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现，我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */ ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */ if (ucKeyCode != KEY_NONE) { switch (ucKeyCode) { case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下，发送数据给从机*/ g_spiTxBuf[0] = count++; g_spiTxBuf[1] = count++; g_spiTxBuf[2] = count++; g_spiTxBuf[3] = count++; g_spiLen = 4; printf("SPI主机发送数据：%d,%d,%d,%d\r\n", g_spiTxBuf[0],g_spiTxBuf[1],g_spiTxBuf[2],g_spiTxBuf[3]); bsp_spiTransfer(); printf("SPI主机接收数据：%d,%d,%d,%d\r\n", g_spiRxBuf[0],g_spiRxBuf[1],g_spiRxBuf[2],g_spiRxBuf[3]); break; default: /* 其它的键值不处理 */ break; } } } }
从机实现程序如下：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: DemoSpiSlave * 功能说明: SPI 从机通信 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void DemoSpiSlave(void) { uint8_t count = 0; /***************设置SPI Flash片选上拉，防止影响 ***************/ { GPIO_InitTypeDef gpio_init; /* 打开GPIO时钟 */ __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); gpio_init.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; /* 设置推挽输出 */ gpio_init.Pull = GPIO_NOPULL; /* 上下拉电阻不使能 */ gpio_init.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; /* GPIO速度等级 */ gpio_init.Pin = GPIO_PIN_13; HAL_GPIO_Init(GPIOD, &gpio_init); GPIOD->BSRR = GPIO_PIN_13; } sfDispMenu(); /* 打印命令提示 */ bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */ /* 上电后，准备接收主机命令 */ g_spiTxBuf[0] = count++; g_spiTxBuf[1] = count++; g_spiTxBuf[2] = count++; g_spiTxBuf[3] = count++; g_spiLen = 4; bsp_spiTransfer(); while(1) { bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */ /* 判断定时器超时时间 */ if (bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔100ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } if (wTransferState != TRANSFER_WAIT) { printf("SPI从机发送数据 = %d,%d,%d,%d\r\n", g_spiTxBuf[0], g_spiTxBuf[1], g_spiTxBuf[2], g_spiTxBuf[3]); printf("SPI从机接收数据 = %d,%d,%d,%d\r\n", g_spiRxBuf[0], g_spiRxBuf[1], g_spiRxBuf[2], g_spiRxBuf[3]); g_spiTxBuf[0] = count++; g_spiTxBuf[1] = count++; g_spiTxBuf[2] = count++; g_spiTxBuf[3] = count++; g_spiLen = 4; bsp_spiTransfer(); } } }94.10 总结
本章节就为大家讲解这么多，推荐大家做实际应用测试，实际项目中需要双机通信，可以考虑这种方式，比较实用。
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