STM32：DMA方式接收SPI总线数据，并按照协议进行处理

2018-06-08 来源：eefocus

一、前言

为满足高速数据传输的要求，采用SPI总线。MCU端（STM32F072 Cortex-M0）接收CPU发送的SPI数据（数据18个字节为一包，起始包为0xAA，最后一包为CheckSum校验），接收完成后，将校验正确的数据分配给RF发送给接收端。

二、硬件电路

如下图所示，SPI部分使用SPI2即PB12 PB13 PB14 PB15

三、程序流程

3.1 SPI初始化

SPI初始化为从模式，代码如下：

void BSP_SPI2_Init(void)
{ SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2, ENABLE);
/*!< Configure SPI_FLASH_SPI pins: NSS */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
/*!< Configure SPI_FLASH_SPI pins: SCK */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
/*!< Configure SPI_FLASH_SPI pins: MISO */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
/*!< Configure SPI_FLASH_SPI pins: MOSI */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
/*!< PinAFConfig */
GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource12,GPIO_AF_0);
GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource13,GPIO_AF_0);
GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource14,GPIO_AF_0);
GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource15,GPIO_AF_0);
/* Deselect the FLASH: Chip Select high */
/* SPI2 configuration */
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Slave;
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;
SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;
SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;////
SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Hard;////
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_32;
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);
SPI_RxFIFOThresholdConfig(SPI2, SPI_RxFIFOThreshold_QF);
SPI_NSSInternalSoftwareConfig(SPI2, SPI_NSSInternalSoft_Reset);
SPI_NSSPulseModeCmd(SPI2,DISABLE);
//SPI_I2S_ITConfig(SPI2, SPI_I2S_IT_RXNE, ENABLE);
/* Configure IT */
/* Enable SPI2 */
SPI_Cmd(SPI2, ENABLE);
}

3.2 DMA初始化

查阅数据手册，SPI2_RX的DMA通道为4，由于需要持续从SPI中获取数据，DMA设置为Circle模式。由于这里SPI接收的数据长度固定为18，所以我们可以把BufferSize也设置为18，这样做的好处是我们不需要去查询DMA传输完成的标志，只需要去查询BUFFER中的数据是否有变化，一旦有变化从头到尾直接Load数据就可以了。当然这样处理只适用于固定长度的数据接收，如果DMA接收的数据不是固定长度的，则需要通过DMA的计数值CNTR这个寄存器的值来比较。

void SPI2_DMA_Init(void)
{
DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);
DMA_DeInit(DMA1_Channel4);
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
//DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&(SPI2->DR));
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)DstBuffer;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 18;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//DMA_Mode_Normal DMA_Mode_Circular
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);
/* Enable DMA1 Channel1 Transfer Complete interrupt */
#if 0
DMA_ITConfig(DMA1_Channel4, DMA_IT_TC, ENABLE);
/* Enable DMA1 channel4 IRQ Channel */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel4_5_6_7_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
#endif
SPI_I2S_DMACmd(SPI2, SPI_I2S_DMAReq_Rx, ENABLE);//
/* Enable DMA1 Channel4 transfer */
DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);
}

3.3 数据比较与更新

这部分内容的作用是，循环读取DMABuffer中的数据，如果其中的数据发送变化，表面有新的数据产生，将这个数据取出并进行协议处理，如果没有数据变化，则不进行任何处理。

/*******************************************************************************
* @Function : UpdateBuff
* @Description : Compare 2 strings , if different return 1 and Update to Target
* @Input : buf1 buf2 size
* @Output : None
* @Return : None
* @Auth : Solen 2016/8/30
*******************************************************************************/
uint8_t UpdateBuff(uint8_t *Src,uint8_t *Taget,uint8_t Size)
{
uint8_t Data_Updated = 0;
for(uint8_t i = 0;i
{
if(Src[i]!=Taget[i])
{
Taget[i] = Src[i];
Data_Updated = 1;
}
}
if(Data_Updated == 1)
return 1;
else
return 0;
}

3.4 协议分析

根据3.3的结果，如果有新数据，则进行协议分析。即以AA为数据头，获取包数据。数据处理结束。

/*******************************************************************************
* @Function : Packet_Align
* @Description : Mainly Used for DBG to certificate SPI - DMA
* @Input : None
* @Output : None
* @Return : None
* @Auth : Solen 2016/8/30
*******************************************************************************/
void Packet_Align(void)
{
static uint8_t Packet_Index = 0;
static uint8_t Find_Header = 0;
for(uint8_t i = 0; i < 18 ; i++)
{
if(Find_Header == 0) //Need to Find Headerk
{
if(TgtBuffer[i] == 0xAA)
{
Find_Header = 1;
Packet_Index = 0;
ThrDimen_Packet_Data[Packet_Index] = 0xAA;
}
}
else
{
Packet_Index++;
ThrDimen_Packet_Data[Packet_Index] = TgtBuffer[i];
if(Packet_Index >=17)
{
Find_Header = 0;
Data_Finished = 1;
}
}
}
}

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