STM32 SPI LL DMA传输

Question

我一直在尝试使用DMA和STM32 LL驱动程序使SPI主传输正常工作，在STM32G030C8上。我已经成功地使用LL驱动程序而没有DMA使SPI工作，因此我相信至少我的连线是正确的。

我所做的事情:

1. 在cubeMX中设置SPI使用DMA，将SPI1_TX请求设置为DMA1通道1。 2. 在代码中设置传输：

main.c

#include "main.h"
#include "dma.h"
#include "gpio.h"
#include "spi.h"

uint8_t test_data[8] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF};

void SystemClock_Config(void);

int main(void) {
       
        HAL_Init();

        SystemClock_Config();

        MX_GPIO_Init();
        MX_SPI1_Init();
        MX_DMA_Init();
        while (1) {
                LL_DMA_ConfigAddresses(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_1, (uint32_t)(&test_data[0]),
                                       (uint32_t)LL_SPI_DMA_GetRegAddr(SPI1),
                                       LL_DMA_GetDataTransferDirection(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_1));
                LL_DMA_SetDataLength(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_1, 8);
                LL_SPI_EnableDMAReq_TX(SPI1);
                LL_SPI_Enable(SPI1);

                LL_DMA_EnableChannel(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_1);

                HAL_Delay(1000);
                HAL_GPIO_TogglePin(STATUS_LED_GPIO_Port, STATUS_LED_Pin);
        }
}

spi.c:

#include "spi.h"

void MX_SPI1_Init(void)
{

  LL_SPI_InitTypeDef SPI_InitStruct = {0};

  LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_1;
  GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_ALTERNATE;
  GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
  GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;
  GPIO_InitStruct.Alternate = LL_GPIO_AF_0;
  LL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_2;
  GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_ALTERNATE;
  GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
  GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;
  GPIO_InitStruct.Alternate = LL_GPIO_AF_0;
  LL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  LL_DMA_SetPeriphRequest(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_1, LL_DMAMUX_REQ_SPI1_TX);

  LL_DMA_SetDataTransferDirection(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_1, LL_DMA_DIRECTION_MEMORY_TO_PERIPH);

  LL_DMA_SetChannelPriorityLevel(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_1, LL_DMA_PRIORITY_LOW);

  LL_DMA_SetMode(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_1, LL_DMA_MODE_NORMAL);

  LL_DMA_SetPeriphIncMode(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_1, LL_DMA_PERIPH_NOINCREMENT);

  LL_DMA_SetMemoryIncMode(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_1, LL_DMA_MEMORY_INCREMENT);

  LL_DMA_SetPeriphSize(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_1, LL_DMA_PDATAALIGN_BYTE);

  LL_DMA_SetMemorySize(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_1, LL_DMA_MDATAALIGN_BYTE);

  NVIC_SetPriority(SPI1_IRQn, 0);
  NVIC_EnableIRQ(SPI1_IRQn);

  SPI_InitStruct.TransferDirection = LL_SPI_FULL_DUPLEX;
  SPI_InitStruct.Mode = LL_SPI_MODE_MASTER;
  SPI_InitStruct.DataWidth = LL_SPI_DATAWIDTH_8BIT;
  SPI_InitStruct.ClockPolarity = LL_SPI_POLARITY_LOW;
  SPI_InitStruct.ClockPhase = LL_SPI_PHASE_1EDGE;
  SPI_InitStruct.NSS = LL_SPI_NSS_SOFT;
  SPI_InitStruct.BaudRate = LL_SPI_BAUDRATEPRESCALER_DIV4;
  SPI_InitStruct.BitOrder = LL_SPI_MSB_FIRST;
  SPI_InitStruct.CRCCalculation = LL_SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;
  SPI_InitStruct.CRCPoly = 7;
  LL_SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStruct);
  LL_SPI_SetStandard(SPI1, LL_SPI_PROTOCOL_MOTOROLA);
  LL_SPI_DisableNSSPulseMgt(SPI1);
}

dma.c:

#include "dma.h"

void MX_DMA_Init(void)
{
  LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_DMA1);

  NVIC_SetPriority(DMA1_Channel1_IRQn, 0);
  NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel1_IRQn);

}

从参考手册中，我找到了以下DMA配置步骤：

通道配置过程 需要配置DMA通道x的以下序列：

1. 在DMA_CPARx寄存器中设置外设寄存器地址。在外设事件之后，或在内存到内存模式下启用通道后，数据将从/到该地址移动到/从内存中。 2. 在DMA_CMARx寄存器中设置内存地址。在外设事件之后或在内存到内存模式下启用通道后，数据将写入/从内存中读取。 3. 在DMA_CNDTRx寄存器中配置要传输的总数据量。每次数据传输后，该值都会减少。 4. 在DMA_CCRx寄存器中配置以下参数： - 通道优先级 - 数据传输方向 - 循环模式 - 外设和内存递增模式 - 外设和内存数据大小 - 在半传输和/或全传输和/或传输错误时使能中断 5. 通过在DMA_CCRx寄存器中设置EN位来激活通道。一旦启用通道，它就可以为连接到该通道的外设提供任何DMA请求，或者可以启动内存到内存块传输。

据我理解，步骤1、2、3和5在main.c中完成，步骤4已在spi.c中完成。

参考手册还介绍了有关SPI和DMA的信息：

当在SPIx_CR2寄存器中设置TXE或RXNE使能位时，将请求DMA访问。必须向Tx和Rx缓冲区分别发出请求。

- 在传输中，每次将TXE设置为1时，都会发出DMA请求。然后DMA写入SPIx_DR寄存器

并且

使用DMA开始通信时，为了防止DMA通道管理引发错误事件，必须按照以下顺序执行这些步骤：

1. 如果使用DMA Rx，则在SPI_CR2寄存器的RXDMAEN位中启用DMA Rx缓冲区。 2. 如果使用流，则在DMA寄存器中启用Tx和Rx DMA流。 3. 如果使用DMA Tx，则在SPI_CR2寄存器的TXDMAEN位中启用DMA Tx缓冲区。 4. 通过设置SPE位来启用SPI。

据我理解，我已经完成了所有步骤，但是我无法看到连接到SPI1线路的示波器上的任何内容。

我一定遗漏了什么（或者某些步骤顺序有误），但我无法弄清楚哪里出了问题。

在其他一些问题中，问题是DMA通道错误，并且不支持SPI，但是在此MCU中，如果我理解正确，DMAMUX处理这个问题，任何信号都应该可用于任何DMA通道？（在spi.c中配置）

编辑:

从SPI和DMA读取标志:

LL_SPI_IsActiveFlag_BSY(SPI1)                   returns 0
LL_SPI_IsEnabledDMAReq_TX(SPI1)                 returns 1
LL_SPI_IsEnabled(SPI1)                          returns 1
LL_DMA_IsEnabledChannel(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_1) returns 1
LL_DMA_IsActiveFlag_TE1(DMA1)                   returns 0
LL_SPI_IsActiveFlag_TXE(SPI1)                   returns 1

看起来一切都已启用，没有错误，但是没有数据传输！

非常感谢您的帮助！

- Ou Tsei

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我已经按照完全相同的步骤让DMA与USART配合工作了，那么SPI需要特别注意什么吗？ - Ou Tsei

Answer 1

经过一段时间的调试，我发现STM32cubeMX代码生成器存在一个bug。（这似乎已经被报告过了（https://community.st.com/s/question/0D53W00001HJ3EhSAL/wrong-initialization-sequence-with-cubemx-in-cubeide-when-using-i2s-with-dma?t=1641156995520&searchQuery)）

在选择SPI和DMA时，生成器首先初始化SPI，然后再使用DMA。

MX_SPIx_Init();
MX_DMA_Init();

问题在于SPI初始化尝试设置DMA寄存器，但DMA时钟尚未启用，因此值未保存。

这也是我使用USART使其工作的原因，USART初始化在DMA初始化之后进行。

因此，简单的解决方案是将DMA初始化移动到其他外设之前。 但由于每次在cubeMX中进行更改时都会自动生成此代码，因此更改将丢失。

为了解决这个问题，我使用了cubeMX在项目管理器选项卡下的高级设置来禁用自动初始化调用。

然后在下面的用户代码段中手动调用这些初始化函数，现在情况看起来像这样：

    /* Initialize all configured peripherals */
    MX_GPIO_Init();
    MX_DMA_Init();
    /* USER CODE BEGIN 2 */
    MX_SPI1_Init();
    MX_USART1_UART_Init();
    /* USER CODE END 2 */

- Ou Tsei