STM32 SPI 慢速计算
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【中文标题】STM32 SPI 慢速计算【英文标题】：STM32 SPI Slow Compute 【发布时间】：2019-10-19 18:50:39 【问题描述】：我正在使用 STM32F4 及其 SPI 与本教程中的 74HC595 通信。区别在于初学者我使用非 DMA 版本为简单起见。我用STMCubeMX配置SPI和GPIO
问题是：我没有获得闩锁 PIN，我将其设置为 PA8，以便在传输过程中足够快地切换。
我正在使用的代码：
spiTxBuf[0] = 0b00000010;
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);
HAL_SPI_Transmit(&hspi1, spiTxBuf, 1, HAL_MAX_DELAY);
// while(HAL_SPI_GetState(&hspi1) != HAL_SPI_STATE_READY);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(1);
我尝试过的事情：
将引脚 PA8 的最大输出速度设置为非常快
等待 SPI 完成（参见上面的注释行）
在此处对 SPI 使用 DMA，这实际上使其变慢了。如何让它更快地切换？我应该在 SPI 完成时创建和中断并在那里设置锁存器吗？
【问题讨论】：
那是哪个控制器，时钟频率是多少？有什么要求，之前/之后可接受的延迟？ @berendi 在他的回答中写道，如果您使用 HAL，请准备好这些功能会变慢。 【参考方案1】：如何让它更快地切换？
如果可能，请使用硬件 NSS 引脚
一些 STM32 控制器可以自动切换其NSS 引脚，并在传输后具有可配置的延迟。查看参考手册，如果您是其中之一，请将移位器的闩锁引脚重新连接到 MCU 上的SPIx_NSS 引脚。
不要使用 HAL
HAL 对于时序要求严格的任何事情都非常缓慢且过于复杂。不要使用它。
只需执行参考手册中的 SPI 传输程序即可。
SPI->CR1 |= SPI_CR1_SPE; // this is required only once
GPIOA->BSRR = 1 << (8 + 16);
*(volatile uint8_t *)&SPI->DR = 0b00000010;
while((SPI->SR & (SPI_SR_TXE | SPI_SR_BSY)) != SPI_SR_TXE)
;
GPIOA->BSRR = 1 << 8;
【讨论】：
用实际的 SPI 控制器替换SPI，例如SPI1 或 SPI2 或您实际使用的任何一个。
是的，我想通了 :) 虽然找不到 SPI_SR_SPE 标志，但谷歌也一无所获。它有什么作用？
@Julian 抱歉，打错了。代码现已修复。
嗯，不适用于此代码：SPI1->SR |= SPI_CR1_SPE; // 这只需要一次 GPIOA->BSRR = 1 DR = 0b00000010;而((SPI1->SR & (SPI_SR_TXE | SPI_SR_BSY)) != SPI_SR_TXE); GPIOA->BSRR = 1
@Julian 仔细看第一行【参考方案2】：
所以经过一些输入后，我想出了一个解决方案，我重新定义了 HAL 函数，基本上把所有缓慢的东西都扔掉了：
void HAL_GPIO_WritePin_Fast(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState)
if(PinState != GPIO_PIN_RESET)
GPIOx->BSRR = GPIO_Pin;
else
GPIOx->BSRR = (uint32_t)GPIO_Pin << 16U;
HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Transmit_fast(SPI_HandleTypeDef *hspi, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)
// uint32_t tickstart = 0U;
HAL_StatusTypeDef errorcode = HAL_OK;
/* Check Direction parameter */
/* Process Locked */
__HAL_LOCK(hspi);
/* Init tickstart for timeout management*/
// tickstart = HAL_GetTick();
// if(hspi->State != HAL_SPI_STATE_READY)
//
// errorcode = HAL_BUSY;
// goto error;
//
//
// if((pData == NULL ) || (Size == 0))
//
// errorcode = HAL_ERROR;
// goto error;
//
/* Set the transaction information */
hspi->State = HAL_SPI_STATE_BUSY_TX;
hspi->ErrorCode = HAL_SPI_ERROR_NONE;
hspi->pTxBuffPtr = (uint8_t *)pData;
hspi->TxXferSize = Size;
hspi->TxXferCount = Size;
/*Init field not used in handle to zero */
hspi->pRxBuffPtr = (uint8_t *)NULL;
hspi->RxXferSize = 0U;
hspi->RxXferCount = 0U;
hspi->TxISR = NULL;
hspi->RxISR = NULL;
/* Configure communication direction : 1Line */
if(hspi->Init.Direction == SPI_DIRECTION_1LINE)
SPI_1LINE_TX(hspi);
#if (USE_SPI_CRC != 0U)
/* Reset CRC Calculation */
if(hspi->Init.CRCCalculation == SPI_CRCCALCULATION_ENABLE)
SPI_RESET_CRC(hspi);
#endif /* USE_SPI_CRC */
/* Check if the SPI is already enabled */
if((hspi->Instance->CR1 & SPI_CR1_SPE) != SPI_CR1_SPE)
/* Enable SPI peripheral */
__HAL_SPI_ENABLE(hspi);
/* Transmit data in 16 Bit mode */
if(hspi->Init.DataSize == SPI_DATASIZE_16BIT)
if((hspi->Init.Mode == SPI_MODE_SLAVE) || (hspi->TxXferCount == 0x01))
hspi->Instance->DR = *((uint16_t *)pData);
pData += sizeof(uint16_t);
hspi->TxXferCount--;
/* Transmit data in 16 Bit mode */
while (hspi->TxXferCount > 0U)
/* Wait until TXE flag is set to send data */
if(__HAL_SPI_GET_FLAG(hspi, SPI_FLAG_TXE))
hspi->Instance->DR = *((uint16_t *)pData);
pData += sizeof(uint16_t);
hspi->TxXferCount--;
else
// /* Timeout management */
// if((Timeout == 0U) || ((Timeout != HAL_MAX_DELAY) && ((HAL_GetTick()-tickstart) >= Timeout)))
//
// errorcode = HAL_TIMEOUT;
// goto error;
//
/* Transmit data in 8 Bit mode */
else
if((hspi->Init.Mode == SPI_MODE_SLAVE)|| (hspi->TxXferCount == 0x01))
*((__IO uint8_t*)&hspi->Instance->DR) = (*pData);
pData += sizeof(uint8_t);
hspi->TxXferCount--;
while (hspi->TxXferCount > 0U)
/* Wait until TXE flag is set to send data */
if(__HAL_SPI_GET_FLAG(hspi, SPI_FLAG_TXE))
*((__IO uint8_t*)&hspi->Instance->DR) = (*pData);
pData += sizeof(uint8_t);
hspi->TxXferCount--;
else
// /* Timeout management */
// if((Timeout == 0U) || ((Timeout != HAL_MAX_DELAY) && ((HAL_GetTick()-tickstart) >= Timeout)))
//
// errorcode = HAL_TIMEOUT;
// goto error;
//
/* Clear overrun flag in 2 Lines communication mode because received is not read */
if(hspi->Init.Direction == SPI_DIRECTION_2LINES)
__HAL_SPI_CLEAR_OVRFLAG(hspi);
#if (USE_SPI_CRC != 0U)
/* Enable CRC Transmission */
if(hspi->Init.CRCCalculation == SPI_CRCCALCULATION_ENABLE)
SET_BIT(hspi->Instance->CR1, SPI_CR1_CRCNEXT);
#endif /* USE_SPI_CRC */
if(hspi->ErrorCode != HAL_SPI_ERROR_NONE)
errorcode = HAL_ERROR;
error:
hspi->State = HAL_SPI_STATE_READY;
/* Process Unlocked */
__HAL_UNLOCK(hspi);
return errorcode;
这绝对是一个选择，但可能不是最优雅的 :) 不过它大大加快了时间：
编辑： berendis 解决方案更快：
这是多字节的代码：
spiTxBuf[0] = 0b00000110;
spiTxBuf[1] = 0b00000111;
spiTxBuf[2] = 0b00000111;
spiTxBuf[3] = 0b00000111;
spiTxBuf[4] = 0b00000111;
GPIOA->BSRR = 1 << (8 + 16);
for(int i=0; i<5; i++)
*(volatile uint8_t *)&SPI1->DR = spiTxBuf[i];
while ((SPI1->SR & SPI_SR_TXE) == RESET);
while((SPI1->SR & (SPI_SR_TXE | SPI_SR_BSY)) != SPI_SR_TXE);
GPIOA->BSRR = 1 << 8;
HAL_Delay(100);
【讨论】：
这是一些严重的臃肿软件......对于单工通信，您需要做的就是：设置 SPI，包括波特率和时钟，一次。设置 /SS 引脚。循环开始。写入数据寄存器。等待状态标志。循环结束。清除 /SS 引脚。 我现在已将此问答添加为书签，因为它准确地显示了 HAL 的低效程度。感谢您的范围拍摄:) 不客气，如果我让你的代码运行，我会做第三个 :) 修复了另一个错字（缺少&）
是的，那行得通，你可以偷最后一张截图来回答:)以上是关于STM32 SPI 慢速计算的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
使用STM32cubeProgrammer进行外部FLASH慢速验证