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Driver: SPI Master

1 功能概述

该sample演示了SPI作为Master对开发板上的Flash进行读写操作。

2 环境要求

  • PAN1080 EVB 一块

  • USB-TypeC 线一条(用于供电和查看串口打印 Log)

  • 硬件接线:

    • 使用 USB 线,将 PC USB 与 EVB USB-TypeC(USB->UART)相连

    • 根据 EVB 核心板芯片的封装不同,使用杜邦线将 EVB 底板上的:

      • TX0 与 P00 相连, RX0 与 P01 相连(若 EVB 板芯片为 QFN32 或 LQFP64 封装)

      • TX0 与 P30 相连, RX0 与 P31 相连(若 EVB 板芯片为 QFN48 封装)

  • PC 软件: 串口调试助手(UartAssist)或终端工具(SecureCRT),波特率921600

3 编译和烧录

例程位置:zephyr\samples_panchip\drivers\spi_master

使用 ZAL 工具可以对其进行编译、烧录、打开 VS Code 调试等操作。关于 ZAL 工具的详细介绍请参考:Zephyr APP Launcher 工具介绍

4 演示说明

  • 连接SPI引脚到Flash模块(开发板上进行跳线):

    ==注:请注意开发板上引脚共用问题,不要将 SPI 使用的四个引脚同时接至其他模块==

    • 对于 pan108xxa1_evb / pan108xxb1_evb / pan108xxb5_evb 等 EVB 板:

      引脚

      功能

      P02

      CS

      P03

      SCK

      P30

      MOSI

      P31

      MISO

    • 对于 pan108xxa3_evb 板:

      引脚

      功能

      P02

      CS

      P03

      SCK

      P43

      MOSI

      P42

      MISO

  • 此例程支持DMA,选择prj_dma.conf编译即使用DMA的方式进行SPI通信。

  • Sample执行流程:

    1.擦除0地址开始的一个page
    
    2.读取一个page数据,检查是否擦除成功
    
    3.从0地址开始写入256byte的随机数据
    
    4.从0地址开始读取256byte数据并且和之前写入的数据做比较,检查是否写入成功
    
  • 程序正确执行时,日志界面如下:

    sample_out

    SPI Master 例程Log

5 开发说明

5.1 启用SPI模块

在prj.conf文件中添加“CONFIG_SPI=y”启用SPI模块。如需使用DMA则需要添加“CONFIG_SPI_PANCHIP_DMA=y“。

CONFIG_SPI=y
CONFIG_SPI_PANCHIP_DMA=y

5.2 初始化SPI

const struct device *spi = DEVICE_DT_GET(DT_NODELABEL(spi0));
if (!device_is_ready(spi)) {
    printk("SPI device %s is not ready\n", spi->name);
    return;
}

5.3 SPI配置

可根据实际情况配置即可,需要注意的是参数frequency指的是时钟的分频系数,并非实际的时钟数。例如当前系统外设时钟为16MHz,frequency配置为4,则SPI的时钟速率为16/4=4MHz。

5.4 写操作

实现向slave写数据

struct spi_buf bufs[] = {
    {
        .buf = data,
        .len = len
    },
};
struct spi_buf_set tx = {
    .buffers = bufs,
    .count = 1
};

/**
 * @brief Write the specified amount of data from the SPI driver.
 *
 * @note This function is synchronous.
 *
 * @note This function is an helper function calling spi_transceive.
 *
 * @param dev Pointer to the device structure for the driver instance
 * @param config Pointer to a valid spi_config structure instance.
 *        Pointer-comparison may be used to detect changes from
 *        previous operations.
 * @param tx_bufs Buffer array where data to be sent originates from.
 *
 * @retval 0 If successful.
 * @retval -errno Negative errno code on failure.
 */
spi_write(spi, spi_cfg, &tx);

5.5 读操作

实现从slave读取数据

struct spi_buf bufs[] = {
    {
        .buf = data,
        .len = len
    },
};
struct spi_buf_set rx = {
    .buffers = bufs,
    .count = 1
};

/**
 * @brief Read the specified amount of data from the SPI driver.
 *
 * @note This function is synchronous.
 *
 * @note This function is an helper function calling spi_transceive.
 *
 * @param dev Pointer to the device structure for the driver instance
 * @param config Pointer to a valid spi_config structure instance.
 *        Pointer-comparison may be used to detect changes from
 *        previous operations.
 * @param rx_bufs Buffer array where data to be read will be written to.
 *
 * @retval 0 If successful.
 * @retval -errno Negative errno code on failure.
 */
spi_read(spi, spi_cfg, &rx);

5.6 读写操作

实现向slave发送数据的同时接收来自slave的数据

struct spi_buf bufs_tx[] = {
		{
				.buf = data,
				.len = len
		},
};

struct spi_buf bufs_rx[] = {
		{
				.buf = data,
				.len = len
		},
};

struct spi_buf_set tx = {
		.buffers = bufs_tx,
		.count = 1
};

struct spi_buf_set rx = {
		.buffers = bufs_rx,
		.count = 1
};

/**
 * @brief Read/write the specified amount of data from the SPI driver.
 *
 * @note This function is synchronous.
 *
 * @param dev Pointer to the device structure for the driver instance
 * @param config Pointer to a valid spi_config structure instance.
 *        Pointer-comparison may be used to detect changes from
 *        previous operations.
 * @param tx_bufs Buffer array where data to be sent originates from,
 *        or NULL if none.
 * @param rx_bufs Buffer array where data to be read will be written to,
 *        or NULL if none.
 *
 * @retval frames Positive number of frames received in slave mode.
 * @retval 0 If successful in master mode.
 * @retval -errno Negative errno code on failure.
 */
spi_transceive(spi, spi_cfg, &tx, &rx);

6 RAM/Flash资源使用情况

Memory region         Used Size  Region Size  %age Used
FLASH:       25448 B       256 KB      9.71%
SRAM:        5088 B        64 KB      7.76%

7 Spi全功能测试case

Spi全功能测试case及测试流程请参考文档:03_MCU/mcu_samples_doc/PAN1080 SPI 例程说明.pdf