SPI的DMA方式
NXP RTD(Real-Time Drivers)SPI配置主要涉及LPSPI(Low Power SPI)模块的初始化、引脚分配和通信模式设置。以下是关键配置要点:
引脚配置
LPSPI模块需配置SCK、SIN(MISO)、SOUT(MOSI)和PCS(片选)引脚,例如S32K312的LPSPI1引脚对应PTB14-PTB17。
需通过Port模块设置引脚复用功能为SPI模式,并配置输入/输出属性。
模块初始化
使用RTD-SDK的Lpspi_Ip_Init函数初始化SPI控制器,需传入包含时钟分频、帧大小等参数的配置结构体。
时钟源需根据SPI模块选择,例如SPI0支持最高20MHz(回环模式),其他模块支持15MHz。
传输模式
支持同步(Lpspi_Ip_SyncTransmit)和异步(Lpspi_Ip_AsyncTransmit)传输,后者需配合中断处理函数。
DMA模式需额外配置EDMA控制器和RM(Resource Manager)模块。
RT-Thread集成
在RT-Thread中需实现rt_spi_ops结构体的configure和xfer函数,并注册SPI总线设备。
需通过Kconfig启用SPI驱动,并添加依赖文件如fsl_lpspi.c。
基本原理
DMA通过硬件控制器直接在外设与内存间传输数据,无需CPU参与,可显著降低CPU负载。
SPI使用DMA时,数据从内存直接传输到SPI的移位寄存器,或从移位寄存器写入内存,绕过CPU干预。
配置要点
需同时初始化SPI控制器和DMA通道,设置传输方向(内存到外设或外设到内存)。
典型配置包括:源/目标地址、数据长度、传输模式(单次/循环)和中断触发条件。
性能优势
相比中断模式,DMA模式在传输大量数据时速度更快(如32字节数据DMA传输时间仅为中断模式的1/3)。
全双工SPI中,DMA可同时处理收发数据流,避免CPU频繁切换任务。
需处理DMA传输完成中断(如DMA_ISR)以确保数据完整性。
多通道DMA需配置仲裁器优先级,避免总线冲突。
半双工模式下需注意数据方向切换时序。
应用场景
适合高速ADC数据采集、大容量Flash读写等场景。
在实时系统中(如RTOS),DMA能减少任务切换延迟。
配置SPI的DMA模式需通过以下步骤实现,以STM32为例:
硬件初始化
启用SPI和DMA时钟(RCC_APB2PeriphClockCmd)
配置SPI引脚复用功能(GPIO_Init)并设置SCK/MOSI/MISO为推挽输出模式
初始化SPI参数:CPOL/CPHA(需与从设备一致)、数据宽度(8/16位)、主从模式等
DMA通道配置
选择对应SPI的DMA通道(如SPI1_RX→DMA1_Channel2,SPI1_TX→DMA1_Channel3)
设置外设地址(SPI_DR寄存器)、内存地址(数据缓冲区)、传输方向(外设↔内存)
配置传输模式:单次模式(单次传输)或循环模式(持续传输)
中断与使能
启用DMA传输完成中断(DMA_IT_TC)用于数据完整性检查
调用SPI_DMACmd(SPIx, SPI_DMAReq_Tx|Rx, ENABLE)开启SPI DMA请求
最后使能DMA通道(DMA_Cmd)和SPI外设
CubeMX配置(可选)
在DMA Settings中添加TX/RX请求,设置优先级和内存增量模式
通过NVIC配置中断优先级,生成初始化代码后补充用户回调函数