测试MM32F3277-MicroPython 2021-11-17 版本

Posted 2021-12-14 卓晴

简 介： 初步对于MindMotion给出的MM32F3277上的MicroPython移植的程序中SPI的功能进行了测试。并给出了其中出现的问题以及修改的建议。

关键词： MM32F3277，MicroPython，MindMotion

 

§01 增加SPI功能

---

  在今天（2021-11-17）收到MindMotion Suyong发送的MM32F3277的MicroPython的移植版本。其中增加了对于SPI功能的支持。

▲ 图1.1 对于SPI的支持

  在 在mm32f3270上为micropython创建SPI模块 SuYong给出了SPI的移植方法总结。

一、功能调用

1、管脚定义

const machine_hw_spi_obj_t hw_spi_0 = 
   .base =  &machine_hw_spi_type , 
   .sck_pin_obj = &pin_PA5, .sck_pin_af = GPIO_AF_5, 
   .mosi_pin_obj = &pin_PA7, .mosi_pin_af = GPIO_AF_5, 
   .miso_pin_obj = &pin_PA6, .miso_pin_af = GPIO_AF_5, 
   .spi_port = SPI1, .spi_irqn = SPI1_IRQn, 
   .spi_id = 0u, .conf = &machine_hw_spi_conf[0];

const machine_hw_spi_obj_t hw_spi_1 = 
    .base =  &machine_hw_spi_type , 
    .sck_pin_obj = &pin_PA3, .sck_pin_af = GPIO_AF_5, 
    .mosi_pin_obj = &pin_PB4, .mosi_pin_af = GPIO_AF_5, 
    .miso_pin_obj = &pin_PB3, .miso_pin_af = GPIO_AF_5, 
    .spi_port = SPI2, .spi_irqn = SPI2_IRQn, 
    .spi_id = 1u, .conf = &machine_hw_spi_conf[1];
    
const machine_hw_spi_obj_t hw_spi_2 = 
    .base =  &machine_hw_spi_type , 
    .sck_pin_obj = &pin_PC9, .sck_pin_af = GPIO_AF_5, 
    .mosi_pin_obj = &pin_PA8, .mosi_pin_af = GPIO_AF_5, 
    .miso_pin_obj = &pin_PB9, .miso_pin_af = GPIO_AF_5, 
    .spi_port = SPI3, .spi_irqn = SPI3_IRQn, 
    .spi_id = 2u, .conf = &machine_hw_spi_conf[2];

const machine_hw_spi_obj_t * machine_hw_spi_objs[] =

    &hw_spi_0,
    &hw_spi_1,
    &hw_spi_2,
;

  根据上面代码可以看到对应的SPI端口定义如下：

【表1-1-1 SPI端口定义】

SPI管脚	SCK	MOSI	MISO
SPI0	PA5	PA7	PA6
SPI1	PA3	PB4	PB3
SPI2	PC9	PA8	PB9

2、程序界面

  关于程序调用，可以参照MicroPython官方说明：

  class SPI – a Serial Peripheral Interface bus protocol (controller side)

二、功能测试

1、下载MicroPython程序

  可以从 MindMotion-2021-11-17 下载对应的版本。

  使用 MM23-Link 将上述程序下载到 MM32F3277实验电路板（带有SD卡） 中进行测试。

▲ 图1.2.1 实验电路板

2、上电运行

  通过 CH340C制作的MicroPython的ESP8266，ESP32下载器 连入电脑。利用 STM32 Bootloader 软件作为界面，与MicroPython REPL进行交互。

(1) 上电显示

  下面是MM32F3277 MicroPython上电后通过REPL输出的内容。

>> Open COM8, baud : 115200

[Y] sdcard ready.
[Y] file system on sdcard ready.
[Y] run the main.py on disk ...
[Y] done. 1
MicroPython v1.16 on 2021-11-17; MB_F3270 with MM32F3277G7P
>>> 

(2) 交互信息

  输入import machine 指令，通过 dir 获得machine可以使用的模块。下面可以看到该版本中，相比于之前 制作灵动单片机MM32F3277 测试版 已经增加了 SPI， SoftSPI两个功能。

>>> import machine
>>> dir(machine)
['__name__', 'ADC', 'DAC', 'Pin', 'SDCard', 'SPI', 'SoftSPI', 'UART', 'freq', 'mem16', 'mem32', 'mem8']
>>> 

 

§02 测试SPI

---

一、基本功能

1、REPL交互

  通过REPL输入命令，查看machine中的功能。

>>> dir(machine.SPI)
['read', 'readinto', 'write', 'LSB', 'MSB', 'deinit', 'init', 'write_readinto']
>>> dir(machine.SoftSPI)
['read', 'readinto', 'write', 'LSB', 'MSB', 'deinit', 'init', 'write_readinto']
>>> 

2、print SPI

（1） 测试代码

from machine                import Pin,SPI
import utime

print(SPI(0))
print(SPI(1))
print(SPI(2))

（2） 测试结果

>> Download MicroPython : 22 lines/504 characters.
>> -------------------------------------------------------------------------

SPI(id=0, baudrate=80000000, polarity=0, phase=0)
SPI(id=1, baudrate=80000000, polarity=0, phase=0)
SPI(id=2, baudrate=80000000, polarity=0, phase=0)
>>> 

3、基本输出波形

（1） 测试代码

from machine                import Pin,SPI
import utime

spi = SPI(0)

print("Begin to send 0x55 from SPI0.\\r\\n")

buf = bytes((0x55,0xaa))

while True:
    spi.write(buf)
    utime.sleep_ms(10)

（2） 测试结果

  测量SCK（A05），MOSI（A07）信号波形。波形如下图所示：

▲ 图2.1.1 SCK（A05）与MOSI（A07）的波形

  可以看到连续两个信号之间发送的时间间隔为1.38us。

（3）建议改进

  为了提高发送的速度，建议能够使用DMA，使得SPI发送byte连续起来。

  比如在 WS2812串行可控彩色LED灯珠 测试了 ESP32的MicroPython的SPI特性，它可以连续发送SPI字节，这样便可以利用SPI驱动WS2812LED灯珠了。

4、设置波特率

（1）测试代码与结果

from machine                import Pin,SPI
import utime

spi = SPI(0, baudrate=10000)
print("Begin to send 0x55 from SPI0.\\r\\n")
buf = bytes((0x55,0xaa))

while True:
    spi.write(buf)
    utime.sleep_ms(10)

  在波特率为10000下输出的SCK（A05），MOSI（A07）的波形，通过波形可以看到：

• SCK的频率为10kHz
• 两个发送数据之间的时间间隔为：248us。

▲ 图2.1.2 在波特率为10000下输出的SCK（A05），MOSI（A07）的波形

（2）存在问题

  对比在不同发送波特率下，两次发送数据之间的时间间隔不同。

  为什么两次发送数据之间的时间间隔出现不同呢？

5、不同SPI参数

（1）修改Polarity=1

from machine                import Pin,SPI
import utime

spi = SPI(0, baudrate=10000, polarity=1, phase=0)
print("Begin to send 0x55 from SPI0.\\r\\n")
buf = bytes((0x55,0xaa))

while True:
    spi.write(buf)
    utime.sleep_ms(10)

▲ 图2.1.3 Polarity=1情况下对应的SCK，MOSI波形

（2）修改Phase=1

▲ 图2.1.4 Polarity=1,Phase=1对应的SCK，MOSI波形

6、测试接收

（1）测试代码和结果

from machine                import Pin,SPI
import utime

spi = SPI(0, baudrate=10000, polarity=1, phase=1)
print("Begin to send 0x55 from SPI0.\\r\\n")

print(spi)
buf = bytes((0x55,0xaa))

while True:
    utime.sleep_ms(500)

 
以上是关于测试MM32F3277-MicroPython 2021-11-17 版本的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
 
 测试MM32F3277-MicroPython 2021-11-17 版本
 设计带有SD卡的 MM32F3277 MicroPython 实验板
 测试MM32F3277 MicroPython 的定时器功能
 测试逐飞的MM32F3277 MicroPython开发板的基本功能
 测试MindMotion MM32F3277 MicroPython -2021-11-20新增PWM版本
 MM32F3277 MicroPython移植过程中对应的接口文件