基于STM32H7 EXTI+SPI+DMA雙緩沖應(yīng)用演示

最近有STM32用戶咨詢---如何基于STM32H7系列芯片用EXTI0中斷同步觸發(fā)SPI DMA并實現(xiàn)DMA雙緩沖功能。當然，在論壇上也有發(fā)布類似咨詢帖。其實，老早之前我算是未雨綢繆地在本公眾號分享了有關(guān)使用DMAMUX模塊通過EXTI同步觸發(fā)其它DMA請求的文章和關(guān)于DMA雙緩沖應(yīng)用原理介紹與參考實現(xiàn)代碼。

STM32 MCU家族中里很多系列內(nèi)置DMAMUX模塊，該模塊可以基于某些特定事件，比如某些EXTI事件、定時器觸發(fā)輸出、DMA完成事件來生成DMA請求；有了它，DMA請求與DMA通道的關(guān)聯(lián)可以實時編程，不再事先硬件鎖定DMA請求與DMA響應(yīng)通道的連接邏輯。我這里不對DMAMUX做詳細介紹，有需要的請閱讀STM32系列手冊的相關(guān)章節(jié)或他人的相關(guān)解讀。

今天重點就咨詢者的問題，基于AMR MDK開發(fā)環(huán)境、STM32H743Nucleo 開放板做一下實驗演示，供有需要的同仁參考。

現(xiàn)在要實現(xiàn)的大致功能是，EXTI0中斷作為SPI DMA發(fā)送的同步事件，SPI DMA接收采用雙緩沖模式，即接收用到2個獨立的緩沖區(qū)。我在測試時將SPI的發(fā)送、接收腳短接，自發(fā)自收并工作在Master全雙工模式?！具@里用到的DMA為通用DMA，既非MDMA也非BDMA。下面兩幅圖是SPI收、發(fā)實現(xiàn)的功能框架，具體使用SPI1?！?/p>

我使用到PE0管腳【只要是某個GPIO端口的0號腳即可】，開啟其外部中斷功能。下面都是使用STM32CubeMx圖形化配置工具進行配置。

使用EXTI0作為SPI DMA發(fā)送功能的同步事件。即SPI的DMA發(fā)送須得到EXTI0事件的觸發(fā)方可啟動。每產(chǎn)生1個EXTI0事件就給SPI 申請24個 DMA發(fā)送請求，并讓SPI DMA發(fā)送工作在循環(huán)模式。

同時開啟SPI的DMA接收功能，并使用DMA雙緩沖模式進行接收。

使用CubeMx配置完成后，建立工程。基于ARM MDK的基本存儲配置截圖如下：

說明下，這里我沒有開啟D-Cache,也沒有使用DMA FIFO。實際應(yīng)用中自行開啟并做適當配置及處理。關(guān)于EXTI0的產(chǎn)生，我剛開始是使用跳線短接地驗證的，但這樣操作很不方便，我后來改為軟件方式觸發(fā)EXTI0中斷。最后測試時，我每2秒產(chǎn)生一個EXTI0中斷，進而觸發(fā)SPI通信。

每產(chǎn)生1次EXTI0中斷,則SPI使用DMA方式發(fā)送24個字節(jié)數(shù)據(jù)。SPI的DMA接收采用雙環(huán)沖模式，每次每個緩沖區(qū)只接收8個字節(jié)數(shù)據(jù)，然后切換緩沖區(qū)。【實際上我將2個接收緩沖區(qū)開辟的空間為10個字節(jié)】

我基于STM32HAL庫組織的代碼，核心用戶參考代碼如下：

下面函數(shù)代碼截圖是用來更新SPI發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)容的，測試中每2秒更新一次。

下面是經(jīng)過調(diào)試后的某一刻的演示結(jié)果截圖：

另外，下方還有視頻演示效果，有興趣的可以看看。建議點擊全屏按鈕查看，否則效果可能不太好。整體效果就是定時產(chǎn)生EXTI0中斷，觸發(fā)SPI的DMA方式發(fā)送，SPI基于DMA雙緩沖模式進行接收，可以看到2個接收緩沖區(qū)內(nèi)容因周期性接收切換操作而變更。

關(guān)于咨詢者的功能實現(xiàn)的介紹及演示就到這里。最后特意給些相關(guān)提醒,這些提醒跟上面演示同等重要。

1、注意開啟D-Cache時的數(shù)據(jù)一致性問題；

2、注意通用DMA訪問域的限制問題

3、注意DMAFIFO開啟與不開啟時的差別；

4、注意初始化代碼往往是有順序要求的；

說實在的，本咨詢話題涉及的內(nèi)容及知識點可能有點多，在此不能一一詳述。本人分享此應(yīng)用演示的主要目的，是希望給關(guān)注本應(yīng)用話題的人一些實現(xiàn)參考。能實現(xiàn)，可以實現(xiàn)，給遇到相應(yīng)困難的同仁以信心。

今天的話題就聊到這里，就此打住。下次再聊~！