SPI 的DMA接收

一、概述

在项目开发中，需要用到SPI接口来进行大量数据的传输，为了能节省CPU的工作时间，采用DMA来进行数据发送则是明智之举。

二、工作模式描述

1、发送方作为主机发送数据，接收方作为从机接收数据，基本的硬件连接为：

主机——从机

NSS ——NSS

SCK——SCK

MOSI——MOSI

GND——GND（注意一定要共地，否则数据会错很多）

2、关于主从机NSS管脚各自功能的说明

主机的NSS作为GPIO口使用，在进行SPI初始化时设置为SPI_NSS_Soft。

从机的NSS由主机NSS管脚的输出状态决定，在进行SPI初始化时设置为SPI_NSS_Hard。

三、主机（发送数据）代码详解
1、结构体变量定义

SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;//SPI初始化结构体
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;//DMA初始化结构体
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//GPIO初始化结构体
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//NVIC初始化结构体

2、开相关设备时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//GPIO、AFIO时钟使能
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2,ENABLE);//使能SPI2时钟
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);//使能DMA1时钟

3、SPI接口GPIO初始化

由于只用到SPI接口的三个信号线，故只需进行三个GPIO口的初始化

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//将SCK和MOSI管脚设置为复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//NSS作为GPIO口使用，设置为推挽输出
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

4、SPI初始化

SPI_Cmd(SPI2, DISABLE);
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex ;
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_16b;
SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;
SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;
SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_2;
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);

5、DMA初始化

DMA_DeInit(DMA1_Channel5);
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = 0x4000380C;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)ADC_Data;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ADC_DATASIZE;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure);

DMA_ITConfig(DMA1_Channel5, DMA_IT_TC, ENABLE);//使能DMA1通道5中断，注意一定要是“DMA_IT_TC”，否则会出现进不了中断的问题。

6、NVIC初始化

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel5_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

7、使能SPI2、DMA1、SPI2 DMA发送

SPI_I2S_DMACmd(SPI2, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE);//使能SPI2 DMA发送功能

SPI_Cmd(SPI2, ENABLE);//使能SPI2

DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE);//使能SPI2 DMA发送通道

8、DMA发送中断服务程序

注意进入中断服务程序，需要先关闭相应通道的DMA功能，再修改CNDTR的值，修改完成后再打开并清除中断标志位。

void DMA1_Channel5_IRQHandler(void)
{
if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC5)==SET)
{
DMA_Cmd(DMA1_Channel5,DISABLE);
DMA1_Channel5->CNDTR = ADC_DATASIZE;
DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE);
DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC5);
}
}
四、从机（接收数据）代码详解
1、结构体变量定义

SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;//SPI初始化结构体
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;//DMA初始化结构体
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//GPIO初始化结构体
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//NVIC初始化结构体

2、开相关设备时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//GPIO、AFIO时钟使能
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2,ENABLE);//使能SPI2时钟
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);//使能DMA1时钟
3、SPI接口GPIO初始化

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_15;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
4、SPI初始化
SPI_Cmd(SPI2, DISABLE);

SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;

SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Slave;

SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_16b;

SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;

SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;

SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Hard;

SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_2;

SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;

SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;

SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);
5、DMA初始化
DMA_DeInit(DMA1_Channel4);

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = 0x4000380C;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)ADC_Data;

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ADC_DATASIZE;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);

DMA_ITConfig(DMA1_Channel4, DMA_IT_TC, ENABLE);
6、NVIC初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel4_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
7、使能SPI2、DMA1、SPI2 DMA发送
SPI_I2S_DMACmd(SPI2,SPI_I2S_DMAReq_Rx,ENABLE);

SPI_Cmd(SPI2, ENABLE);

DMA_Cmd(DMA1_Channel4,ENABLE);
8、DMA接收中断服务程序
void DMA1_Channel4_IRQHandler(void)

{

if(DMA_GetFlagStatus(DMA1_IT_TC4) == SET)

{

DMA_Cmd(DMA1_Channel4,DISABLE);

DMA1_Channel4->CNDTR = ADC_DATASIZE;

DMA_Cmd(DMA1_Channel4,ENABLE);

DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC4);

}

}

五、总结

在产品开发中需要进行大量数据传输的场合，DMA是很好的选择，用好DMA功能能使程序设计效率大大提高