引言

MindSDK為MM32主流的微控制器，實現了一系列SPI驅動的樣例工程。本文通過講解 SPI 模塊的樣例工程，介紹 SPI 模塊的功能和用法。關于 SPI 模塊對應的驅動程序，以及 SPI 外設模塊硬件的實現細節，可具體查閱 MindSDK 工程的源文件，以及 MM32 微控制器（例如MM32F5270）的用戶手冊。

樣例工程

MindSDK 中為 SPI 驅動設計的樣例工程包括：

spi_master_basic

spi_master_tx_dma

spi_master_xfer_dma

spi_master_b2b_interrupt

spi_master_b2b_polling

spi_slave_b2b_interrupt

其中，spi_master_basic、spi_master_tx_dma 與 spi_master_xfer_dma 分別演示了 SPI 做主機的典型數據傳輸方式，包括：基礎數據傳輸、SPI 使用 DMA 發送數據、SPI 使用 DMA 收發數據。另外，還有一些 SPI 板級通信的樣例，通過將一塊 SPI 做主機，另一塊 SPI 做從機的方式進行一系列板對板的基礎數據傳輸，主機樣例與從機樣例結合使用，包括：SPI做主機進行中斷數據傳輸，SPI做主機進行輪詢數據傳輸，SPI做從機進行中斷數據傳輸（SPI從機引腳與SPI主機引腳相連進行數據傳輸）。

spi_master_basic

spi_master_basic 描述了 SPI 模塊最基本的數據傳輸方式，輪詢方式。在樣例工程中，通過 SPI_InitMaster() 函數，配置 SPI 為主模式，選定一個 SPI 數據采樣時序，為空閑時時鐘線為低電平、下降沿時數據有效的 SPI_PolPha_Alt0 ，并指定傳輸數據寬度為 SPI_DataWidth_8b 、SPI 的波特率為 BOARD_LOOP_SPI_BAUDRATE ，選定 SPI 的傳輸方向為 SPI_XferMode_TxRx 。然后，通過 SPI_Enable() 函數啟動 SPI，使 SPI 能夠進行數據傳輸。

每當 SPI 發送緩沖區未滿時，可進行數據發送，數據由 MOSI 引腳傳出；當 SPI 接收緩沖區接收有效數據時，可讀取有效的接收數據。

在最終運行程序時，需要將 SPI 的 MOSI 引腳與 MISO 引腳使用杜邦線相連，通過向 PC 機上的串口通信終端輸入任意按鍵，使 SPI 進行 APP_SPI_BUFF_LEN 次數據發送并接收到數據，主循環對接收數據和發送數據進行驗證，若存在驗證失敗數據，則可看到串口打印出錯信息 spi loopback xfer error. app_spi_xfer_err_count = ，若驗證成功，則可看到串口打印 spi loopback xfer done. ，從而驗證 SPI 做主機的數據輪詢傳輸情況。

spi_master_tx_dma

spi_master_tx_dma 相較于 spi_master_basic 樣例工程，實現通過 DMA 進行 SPI 的數據發送功能。

其實現原理，是在 spi_master_basic 的基礎上，增加對于 DMA 的初始化，通過 DMA_InitChannel() 函數，選定所使用的 DMA 通道為 BOARD_SPI_TX_DMA_CHANNEL ，配置 DMA 數據搬運方向為存儲器到外設 DMA_XferMode_MemoryToPeriph ，數據寬度為 DMA_XferWidth_8b ，通過 SPI_GetTxDataRegAddr() 函數獲取外設地址并進行配置，設定存儲器地址為 (uint32_t)app_spi_tx_buf ，外設地址自增模式為不自增 DMA_AddrIncMode_StayAfterXfer ，存儲器地址自增模式為 DMA_AddrIncMode_IncAfterXfer。然后，啟用選定 SPI 外設的 DMA 發送通道對應的 NVIC 中斷。最后，通過 DMA_EnableChannelInterrupts()函數，在 BOARD_SPI_TX_DMA_CHANNEL 通道使能 DMA_CHN_INT_XFER_DONE 中斷，每次在 DMA_EnableChannel() 啟動 DMA 數據傳輸后，DMA 傳輸完成時，會觸發中斷。

實際運行程序時，將 SPI 的 MOSI 引腳與 MISO 引腳使用杜邦線相連后，用戶在串口調試終端中每次輸入任意字符，程序均會調用一次 DMA_EnableChannel() 函數，啟動 DMA 傳輸，在 SPI 進行一次 DMA 傳輸并完成后，DMA 輸標志位`app_dma_xfer_done`將在中斷處理函數中被設置為true，主程序循環等待，當標志位為 true 時,打印 spi tx dma xfer done. 到串口終端界面。

spi_master_xfer_dma

spi_master_xfer_dma 相較于 spi_master_tx_dma 樣例工程，實現通過 DMA 進行 SPI 的數據收發功能。

其實現原理，是在 spi_master_tx_dma 的基礎上，增加對于 SPI 使用 DMA 接收通道的初始化，選定使用的 SPI DMA 接收通道為 BOARD_SPI_RX_DMA_CHANNEL ,在初始化 DMA 發送通道后，繼續使用 DMA_InitChannel() 函數初始化 DMA 接收通道，修改傳輸方向為 DMA_XferMode_PeriphToMemory ，設定存儲器地址為 (uint32_t)app_spi_rx_buf ，通過 SPI_GetRxDataRegAddr() 函數獲取外設地址并配置。然后啟用選定 SPI 外設的 DMA 接收通道對應的 NVIC 中斷。最后，在 BOARD_SPI_RX_DMA_CHANNEL 通道使能 DMA_CHN_INT_XFER_DONE 中斷，每次在 DMA_EnableChannel() 啟動 DMA 數據傳輸后，當 DMA 傳輸完成，會觸發對應通道的中斷。

實際運行時，將 SPI 的 MOSI 引腳與 MISO 引腳使用杜邦線相連后，用戶在串口調試終端中每次輸入任意字符，程序均會調用一次 DMA_EnableChannel() 函數，啟動 DMA 的發送與接收通道，在 SPI 進行一次 DMA 發送并完成后，DMA 發送完成標志位 app_dma_tx_done 將在發送通道所對應的中斷處理函數中被設置為 true，再進行 SPI 的 DMA 接收操作，DMA 接收數據完成后，DMA 接收完成標志位 app_dma_rx_done 將在接收通道所對應的中斷處理函數中被設置為 true，主程序循環等待，當發送完成標志位為 true 時，打印 spi tx dma done. 到串口終端界面，當接收完成標志位未 true 時，打印 spi rx dma done with data: 以及接收數據到串口終端界面。

spi_master_b2b_interrupt

spi_master_b2b_interrupt 實現的是一個使用 SPI 主模式中斷傳輸的樣例工程，在主從機的從屬關系中做主機，需與從機結合使用。

其實現原理，是在 spi_master_basic 的基礎上，增加 SPI 傳輸所使用的結構體，通過 SPI_EnableInterrupts() 函數使能發送完成中斷 SPI_INT_TX_DONE 與接收完成中斷 SPI_INT_RX_DONE 中斷，當發送或接收數據完成時，產生對應中斷，在中斷處理函數中，傳輸次數達到所設定的 rx_idx 或 tx_idx ，將通過 SPI_EnableInterrupts() 函數關閉對應的接收完成中斷或發送完成中斷，接收完成后調用 spi_rx_done_callback() 回調函數，并將全局標志位 app_spi_xfer_flag 置為true。

實際運行此程序時，需令一塊開發板下載此樣例工程，另一塊開發板下載 spi_slave_b2b_interrupt 樣例工程，使用杜邦線連接兩開發板的 MOSI、MISO、NSS、SCK 引腳，通過串口終端界面輸入任意按鍵，進行 SPI 的數據收發，串口終端打印發送數據與接收數據。

spi_master_b2b_polling

spi_master_b2b_polling 實現的是一個使用 SPI 主模式輪詢傳輸的樣例工程，在主從機的從屬關系中做主機，需與從機結合使用。

該實現原理與 spi_master_basic 基本相同，通過 while 循環等待當前達到發送或接收數據所需的傳輸條件，達到后進行數據收發，設定發送 APP_SPI_BUF_LEN 個數據并接收。

實際運行此程序時，需令一塊開發板下載此樣例工程，另一塊開發板下載 spi_slave_b2b_interrupt 樣例工程，使用杜邦線連接兩開發板的 MOSI、MISO、NSS、SCK 引腳，通過串口終端界面輸入任意按鍵，進行 SPI 的數據收發，串口終端打印發送數據與接收數據。

spi_slave_b2b_interrupt

spi_slave_b2b_interrupt 實現的是一個使用 SPI 從模式中斷的樣例工程，在主從機的從屬關系中做從機，需與主機結合使用。

在樣例工程中，通過 SPI_InitSlave() 函數配置 SPI 為從模式，設置傳輸方向為 SPI_XferMode_TxRx ，SPI 從機的數據采樣時序需要與主機的數據采樣時序配置相同，為 SPI_PolPha_Alt0 ，設定數據寬度為 SPI_DataWidth_8b 。通過 SPI_EnableInterrupts() 函數使能 SPI_INT_RX_DONE 中斷，并啟用選定 SPI 外設對應的 NVIC 中斷。最后，啟動 SPI，SPI 作為從機，等待主機的命令。當 SPI 接收完成數據后，產生接收完成中斷，并執行中斷處理函數，在中斷處理函數中將已接收的數據發送出去。

在最終運行程序時，需令一塊開發板下載此樣例工程，另一塊開發板下載 spi_master_b2b_polling 樣例工程或 spi_master_b2b_interrupt 樣例工程，使用杜邦線連接兩開發板的 MOSI、MISO、NSS、SCK 引腳，在 spi_master_b2b_xxx 工程中對應的串口終端界面下輸入任何字符，在 spi_slave_b2b_interrupt 工程中對應的串口終端界面中可以看到對應的內容。

審核編輯：劉清