如何使用 stm32F4 設置中斷驅動的 SPI

Question

我正在使用帶有 CMSIS 庫的 STM32F4 板，我想設置一個中斷驅動的 SPI，這意味着每次 SPI 外設發送一個字節時都會觸發一個中斷。 初始化函數如下：

void init_SPI1(void)
{
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  SPI_InitTypeDef SPI_InitStruct; 

  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_4;
  GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
  GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  // connect SPI1 pins to SPI alternate function
  //GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource4, GPIO_AF_SPI1);

  GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_SPI1);
  GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_SPI1);
  GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_SPI1);

  //Set chip select high 
  GPIOA->BSRRL |= GPIO_Pin_4; // set PE4 high

  // enable peripheral clock
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);

  /* configure SPI1 in Mode 0 
   * CPOL = 0 --> clock is low when idle
   * CPHA = 0 --> data is sampled at the first edge
   */
  SPI_StructInit(&SPI_InitStruct); // set default settings 
  SPI_InitStruct.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; // set to full duplex mode, seperate MOSI and MISO lines
  SPI_InitStruct.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;     // transmit in master mode, NSS pin has to be always high
  SPI_InitStruct.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; // one packet of data is 8 bits wide
  SPI_InitStruct.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;        // clock is low when idle
  SPI_InitStruct.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;      // data sampled at first edge
  SPI_InitStruct.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft ; // set the NSS management to internal and pull internal NSS high
  SPI_InitStruct.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4; // SPI frequency is APB2 frequency / 4
  SPI_InitStruct.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;// data is transmitted MSB first
  SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStruct); 

  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = SPI1_IRQn;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

  /* Enable SPI1*/
  SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);
  return;
}

然后我只是將 SPI_MOSI 環回到 SPI_MISO 並使用一個傳輸數據的函數（一個非常基本的函數，從緩沖區獲取數據然后使用 CMSIS 函數進行傳輸）。 問題是當SPI 中斷被觸發時，程序不會從處理程序中退出。 處理函數看起來像這樣：

void SPI1_IRQHandler()
{
 int a;
 a++;
 SPI_I2S_ClearITPendingBit(SPI1,SPI_I2S_IT_TXE);
 return;
}

是 CMSIS 庫中的問題，還是我沒有以正確的方式配置 SPI 中斷？ 請引導我到正確的位置。

編輯

這是我用於數據傳輸的功能

void write_SPI1()
{
 int i;

   for (i=0;i<SPI_TX_MAX; i++)
  {
   SPI_I2S_SendData(SPI1,spiTxBuff[i]);
   SPI_I2S_ITConfig(SPI1,SPI_I2S_IT_RXNE,ENABLE);
  }
}

而中斷處理的是數據接收，當接收到新數據時，它只是填充spiRxBuff。

void SPI1_IRQHandler()
{
 while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_RXNE)== RESET);

  spiRxBuff[spiRxCount]= SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
  spiRxCount++;
}

用於接收/傳輸的變量聲明如下：

uint8_t spiTxBuff[SPI_TX_MAX] = {0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06};
uint8_t spiRxBuff[SPI_RX_MAX];
static volatile int spiRxCount= 0;  // used in SPI1_IRQHandler

現在奇怪的是我在 spiRxBuff 中有{0x01,0x02,0x03,0x05,0x06}而不是{0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06} ，但是使用調試模式 spiRxBuff 中的數據是正確的，你認為哪里出了問題？

Answer 1

你沒有顯示執行傳輸的功能，所以我不知道你到底想完成什么

循環傳輸

如果您是從一個函數（在循環中）傳輸，那么您根本不需要中斷，只需確保在傳輸之前設置 TXE 標志即可。 請注意，您必須以某種方式交錯發送和接收。

void SPI1_Transmit(uint8_t *send, uint8_t *receive, int count) {
  while(count-- > 0) {
    while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE)!=SET) {
      if(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE)==SET)
        *receive++ = SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
    }
    SPI_I2S_SendData(SPI1, *send++);
  }
  while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE)!=SET) {
    /* wait for the last incoming byte */
  }
  *receive++ = SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
}

從中斷傳輸

只要 SPI 設備不忙於發送，TXE 中斷標志就會被設置。 如果你不在中斷處理程序中做些什么，它會立即一次又一次地觸發中斷。 您不能手動清除它，而是通過發送另一個字節，並在發送最后一個字節之前重置發送中斷使能標志。

volatile int spi1_tx_count, spi1_rx_count;
uint8_t *spi1_tx_ptr;
volatile uint8_t *spi1_rx_ptr;
/* set these global variables before enabling interrupts */

void SPI1_IRQHandler() {
  if (SPI_I2S_GetITStatus(SPI1, SPI_I2S_IT_TXE) == SET) {
    if(--spi1_tx_count < 1)
      SPI_I2S_ITConfig(SPI1, SPI_I2S_IT_TXE, DISABLE);
    SPI_I2S_SendData(SPI1, *spi1_tx_ptr++);
  }
  if(SPI_I2S_GetITStatus(SPI1, SPI_I2S_IT_RXNE) == SET) {
    *spi_rx_ptr++ = SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
    spi1_rx_count++;
  }
}

使用 DMA

上面的示例使用處理器功率和周期來完成可由 DMA 控制器單獨處理的任務。 如果您以 2 MBit/s 的速度與外圍設備通信，則需要很多（如果不是全部的話）處理器周期。

有關示例，請參見庫中的Project/STM32F4xx_StdPeriph_Examples/SPI/SPI_TwoBoards 。

Answer 2

抱歉，我完全沒有注意到您已經修改了問題。 看起來通知是針對新評論或答案發送的，而不是針對編輯發送的。

您的代碼存在多個問題。 在 write_SPI1() 中，我只會在循環之前啟用 RX 中斷一次，不需要一次又一次地這樣做。 另外，發送前一定要檢查TX寄存器是否可用。

void write_SPI1() {
  int i;
  SPI_I2S_ITConfig(SPI1,SPI_I2S_IT_RXNE,ENABLE);
  for (i=0;i<SPI_TX_MAX; i++) {
    while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE)!=SET)
      ;
    SPI_I2S_SendData(SPI1,spiTxBuff[i]);
  }
}

然而，等待中斷處理程序中的標志是個壞主意。 如果 RXNE 是唯一可能的中斷源，那么您可以直接進行接收。