| |
 STM32F3 SPI, Непонятное поведение |
|
|
|
|
 Jul 1 2013, 11:10
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 65
Регистрация: 8-01-07
Из: Томск
Пользователь №: 24 208
|
Добрый день! Нужна помощь решении проблемы с SPI микроконтроллера STM32F303. Начал работать с семейством STM32 впервые, до этого плотно заимался с продукцией NXP. Хоть и без негативных эмоций не обошлось, но на чипе без особых проблем удалось запустить ядро, USART, DMA, пару таймеров. А вот с SPI вошел в ступор. Работаем в режиме мастера. Симптомы наблюдаются следующие: 1) При передаче блока длиной 16 бит в режиме "MSB first" первым почему-то уходит младший байт, затем старший. Такое впечатление, будто ядро little-endian, а блок SPI big-endian. Если это фича, то я не понял ее смысла. 2) SPI странно реагирует на установку размера блока данных (биты 8-11 в регистре CR2). Если в регистр записать значение (7<<8), что соответсвует 8 битам данных, в действительности блок содержит 16 бит. 8 бит можно получить, если установить значение 3<<8, 4 бит. Для эксперимента в регистр SPI->DR производится запись только 1 раз. 3) При попытке принять данные с внешнего устройства считанное значение не соответствует реальному. Подозреваю, все три случая как-то связаны между собой, но уже не знаю, куда копать. Процедуру инициализации писал сам, глядя в даташит и stmlib, готовые функции используются только для инициализации портов в/в и включения тактовых клоков. На одном модуле SPI сидит 5 устройств, конфигурация у каждого своя, поэтому содержимое регистров CR1 и CR2 для них загружается из выделенных ранее переменных. Оптимизация выключена. В момент записи в регистр DR конфигурация такая: CR1 = 0x36F, установлены в 1 биты SPE SSM SSI MSTR CPOL CPHA, BR=5, остальные 0 CR2 = 0x700, все биты равны 0, кроме поля Data size (должно быть 8 бит) Если кто-то сталкивался с подобным поведением, подскажите, в каком направлении двигаться?  Заполнение полей конфигурации для каждого устройства: Код TDeviceInfo* devinfo_ptr = SPIdeviceListPtr + device_id;
devinfo_ptr->CR1 = devinfo_ptr->CR2 = 0;
devinfo_ptr->CSEnablePtr = device_info->CSEnablePtr;
devinfo_ptr->CSDisablePtr = device_info->CSDisablePtr;
if (device_info->LSBFirst)
devinfo_ptr->CR1 |= SPI_FirstBit_LSB;
devinfo_ptr->CR1 |= device_info->BaudRateControl&(7UL<<3);
if (!device_info->SlaveMode)
devinfo_ptr->CR1 |= SPI_Mode_Master | SPI_NSS_Soft;
if (device_info->CPOL)
devinfo_ptr->CR1 |= SPI_CPOL_High;
if (device_info->CPHA)
devinfo_ptr->CR1 |= SPI_CPHA_2Edge;
devinfo_ptr->CR2 |= device_info->DataSize; Настройка блока SPI: Код TDeviceInfo* devinfo_ptr = SPIdeviceListPtr + device_id;
SPI_TypeDef* SPIRegs;
if (SPINumber==SPIDRV_DEVICE1_INDEX)
SPIRegs = SPI1;
else if (SPINumber==SPIDRV_DEVICE2_INDEX)
SPIRegs = SPI2;
SPIRegs->CR1 &= ~SPI_CR1_SPE;
SPIRegs->CR1 = devinfo_ptr->CR1;
SPIRegs->CR2 = devinfo_ptr->CR2;
SPIRegs->CR1 = devinfo_ptr->CR1;
SPIRegs->CR2 &= ~SPI_CR2_DS;
SPIRegs->CR2 = devinfo_ptr->CR2;
SPIRegs->CR1 |= SPI_CR1_SPE; Процедура отправки 16 бит данных в виде "2 раза по 8 бит": Код void CSPIDriver::SendData(uint16_t data)
{
SPI_TypeDef* SPIRegs;
if (SPINumber==SPIDRV_DEVICE1_INDEX)
SPIRegs = SPI1;
else if (SPINumber==SPIDRV_DEVICE2_INDEX)
SPIRegs = SPI2;
uint8_t byte1;
uint8_t byte2;
if ((SPIdeviceListPtr+CurrentDeviceID)->CR1&SPI_CR1_LSBFIRST)
{
byte1 = ((uint8_t*)&data)[0];
byte2 = ((uint8_t*)&data)[1];
}
else
{
byte1 = ((uint8_t*)&data)[1];
byte2 = ((uint8_t*)&data)[0];
}
while (SPIRegs->SR&SPI_SR_BSY);
while (SPIRegs->SR&SPI_SR_RXNE)
{volatile uint32_t dummy = SPIRegs->DR;}
SPIRegs->DR = byte1;
SPIRegs->DR = byte2;
while (!(SPIRegs->SR&SPI_SR_TXE));
} Процедура приема данных: Код int32_t CSPIDriver::ReadMass(uint8_t* data, uint32_t count)
{
if (!data || !count)
return 0;
SPI_TypeDef* SPIRegs;
if (SPINumber==SPIDRV_DEVICE1_INDEX)
SPIRegs = SPI1;
else if (SPINumber==SPIDRV_DEVICE2_INDEX)
SPIRegs = SPI2;
while (SPIRegs->SR&SPI_SR_BSY);
while (SPIRegs->SR&SPI_SR_RXNE)
{volatile uint32_t dummy = SPIRegs->DR;}
uint32_t items_sent = 0;
uint32_t items_recieved = 0;
while (items_recieved<count)
{
while (items_sent<count && (SPIRegs->SR&SPI_SR_FTLVL)!=SPI_TransmissionFIFOStatus_Full)
{
SPIRegs->DR = 0xFF;
items_sent++;
}
while (SPIRegs->SR&SPI_SR_RXNE)
data[items_recieved++] = SPIRegs->DR;
}
return items_recieved;
}
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 1 2013, 11:52
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 2 724
Регистрация: 14-05-07
Из: Ярославль, Россия
Пользователь №: 27 702
|
Цитата(bseyur @ Jul 1 2013, 15:10)  Если кто-то сталкивался с подобным поведением, подскажите, в каком направлении двигаться? Многое зависит от того каким образом вы записываете данные в регистр DR. Если число бит в посылке от 4 до 8, то к нему нужно обращаться как к байту (т.е. читать и писать uint8_t). Если число бит в посылке от 9 до 16, то к нему нужно обращаться как к полуслову (т.е. читать и писать uint16_t). Для этого в StdLib я поправил структуру для SPI: CODE
/**
* @brief Serial Peripheral Interface
*/
typedef struct
{
__IO uint16_t CR1; /*!< SPI Control register 1 (not used in I2S mode), Address offset: 0x00 */
uint16_t RESERVED0; /*!< Reserved, 0x02 */
__IO uint16_t CR2; /*!< SPI Control register 2, Address offset: 0x04 */
uint16_t RESERVED1; /*!< Reserved, 0x06 */
__IO uint16_t SR; /*!< SPI Status register, Address offset: 0x08 */
uint16_t RESERVED2; /*!< Reserved, 0x0A */
union
{
__IO uint16_t DR16; /*!< SPI data register, Address offset: 0x0C */
__IO uint8_t DR8; /*!< SPI data register, Address offset: 0x0C */
};
uint16_t RESERVED3; /*!< Reserved, 0x0E */
__IO uint16_t CRCPR; /*!< SPI CRC polynomial register (not used in I2S mode), Address offset: 0x10 */
uint16_t RESERVED4; /*!< Reserved, 0x12 */
__IO uint16_t RXCRCR; /*!< SPI Rx CRC register (not used in I2S mode), Address offset: 0x14 */
uint16_t RESERVED5; /*!< Reserved, 0x16 */
__IO uint16_t TXCRCR; /*!< SPI Tx CRC register (not used in I2S mode), Address offset: 0x18 */
uint16_t RESERVED6; /*!< Reserved, 0x1A */
__IO uint16_t I2SCFGR; /*!< SPI_I2S configuration register, Address offset: 0x1C */
uint16_t RESERVED7; /*!< Reserved, 0x1E */
__IO uint16_t I2SPR; /*!< SPI_I2S prescaler register, Address offset: 0x20 */
uint16_t RESERVED8; /*!< Reserved, 0x22 */
} SPI_TypeDef;
В зависимости от разрядности обращаюсь либо к SPIx->DR8, либо SOIx->DR16.
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 1 2013, 12:09
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 65
Регистрация: 8-01-07
Из: Томск
Пользователь №: 24 208
|
Благодарю за ответ! Завтра попробую.
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 1 2013, 12:42
|
Профессионал
Группа: Участник
Сообщений: 1 620
Регистрация: 22-06-07
Из: Санкт-Петербург, Россия
Пользователь №: 28 634
|
1) Как вы к data ragister будете обращаться ниаче, чем описано в хедерах? ССЗБ! 2) Попробуйте функции разбиения на байты (и сборки слов) вместо применённых конструкций переписать в виде сдвигов, умножений, делений. upd: посмотрел код ещё раз... Нет необходимости вообще в коде программы менять байты! Код if ((SPIdeviceListPtr+CurrentDeviceID)->CR1&SPI_CR1_LSBFIRST)
{
byte1 = ((uint8_t*)&data)[0];
byte2 = ((uint8_t*)&data)[1];
}
else
{
byte1 = ((uint8_t*)&data)[1];
byte2 = ((uint8_t*)&data)[0];
} Просто передавайте data в 16-ти битном режиме.
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 1 2013, 12:45
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 2 724
Регистрация: 14-05-07
Из: Ярославль, Россия
Пользователь №: 27 702
|
Цитата(Genadi Zawidowski @ Jul 1 2013, 16:29) 1) Как вы к data ragister будете обращаться ниаче, чем описано в хедерах? ССЗБ! Ну... тут либо правленые хедеры и отсутствие совместимости, либо исползование стандартной библиотекой со всеми вытекающими Цитата [..] The read access of the SPI_DR register can be done using
SPI_ReceiveData8() (when data size is equal or inferior than 8bits) and.
SPI_I2S_ReceiveData16() (when data size is superior than 8bits)function
and returns the Rx buffered value. Whereas a write access to the SPI_DR
can be done using SPI_SendData8() (when data size is equal or inferior than 8bits)
and SPI_I2S_SendData16() (when data size is superior than 8bits) function
and stores the written data into Tx buffer. Код void SPI_SendData8(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t Data)
{
uint32_t spixbase = 0x00;
/* Check the parameters */
assert_param(IS_SPI_ALL_PERIPH(SPIx));
spixbase = (uint32_t)SPIx;
spixbase += 0x0C;
*(__IO uint8_t *) spixbase = Data;
} Но это вопрос второй. Главное, что поведение SPI в F3 зависит от того, как к ним обращаться))
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 1 2013, 13:12
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 65
Регистрация: 8-01-07
Из: Томск
Пользователь №: 24 208
|
Цитата(Genadi Zawidowski @ Jul 1 2013, 19:42) ....
Просто передавайте data в 16-ти битном режиме. Изначально я так и делал. Только в 16-битной передаче контроллер почему-то меняет местами младший и старший байты, т.е. таким образом: D7-D0, D15-D8. Но должна идти старшим битом вперед! Соответственно пришлось поменять байты вручную. Я до сих пор не понимаю, почему так!
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 2 2013, 05:08
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 65
Регистрация: 8-01-07
Из: Томск
Пользователь №: 24 208
|
Цитата(adnega @ Jul 1 2013, 18:52) Многое зависит от того каким образом вы записываете данные в регистр DR.
..... Действительно, как только я начал обращаться к регистру DR как к байту, все глюки ушли. Благодарю за наводку. Порядок байт теперь также верный. По правде говоря, сначала я посчитал эту версию несостоятельной, к примеру, чипы NXP честно отбрасывают лишние разряды. Но позже увидел такую расплывчатую формулировку: Цитата When the SPIx_DR register is accessed, data frames are always right-aligned
into either a byte (if the data fits into a byte) or a word (see Figure 293). During
communication, only bits within the data frame are clocked and transferred. Спрашивается, для чего тогда необходимо поле Data size?
|
|
|
|
|
|
|
|
Sep 13 2013, 20:08
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 4 256
Регистрация: 17-02-06
Пользователь №: 14 454
|
Бились сегодня с подобной проблемой на LPC1678, думаю механизмы SPI схожи
если в регистр SPI пихать данные типа так
SPI -> DR = 0x00FF, уходит верно
а если иметь char buf[10];
short int *buf_p =(short int *)buf;
SPI -> DR = buf_p++;
то уходит в поменянном порядке байт, то есть в момент выборки из памяти байты меняются местами, так как стоит little endian, что с одной стороны логично, но с другой вообще не дает работать...
внимание вопрос есть возможность это как то победить кроме как менять байты местами в памяти? Есть какие то способы выбирать из памяти данные 16 битными словами, но сохраняя порядок? Пробовали как советовали для STM обращаться к регистру и чарами и 16 битными указателями, и чего только не пробовали, все одно...
|
|
|
|
|
|
|
|
Sep 16 2013, 08:36
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 65
Регистрация: 8-01-07
Из: Томск
Пользователь №: 24 208
|
Цитата(Golikov A. @ Sep 14 2013, 03:08) Бились сегодня с подобной проблемой на LPC1678, думаю механизмы SPI схожи
если в регистр SPI пихать данные типа так
SPI -> DR = 0x00FF, уходит верно
а если иметь char buf[10];
short int *buf_p =(short int *)buf;
SPI -> DR = buf_p++;
то уходит в поменянном порядке байт, то есть в момент выборки из памяти байты меняются местами, так как стоит little endian, что с одной стороны логично, но с другой вообще не дает работать... А в вашем случае бит "MSB first" установлен? Никогда не сталкивался с такими трудностями на NXP, всегда пользовался примитивнейшими конструкциями. Может, дело в объявлении регистров? У меня регистр DR объявлен с типом unsigned long. Чтение 16-битного слова: data_ptr[index++] = (unsigned short)SSP1DR&0xFFFF; Запись еще проще, что-то вроде: unsigned int value = 0xAABB; SSP1DR = value; Передача идет старшим битом вперед, не помню, чтобы использовал обратный порядок. Соответственно, первым при передаче идет старший байт.
|
|
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
