如何减少STM32L4 HAL库的SPI开销时间

Question

我正在使用STM32L476RG板和HAL SPI功能：

HAL_SPI_Transmit(&hspi2, &ReadAddr, 1, HAL_MAX_DELAY);
HAL_SPI_Receive(&hspi2, pBuffer, 4, HAL_MAX_DELAY);

我需要以最大速度从加速度计的缓冲区接收数据，但是这些功能的延迟存在问题。如您在示波器屏幕截图中所见，在几微秒内什么都没有发生。我不知道如何减小传输间隙。

我尝试使用HAL_SPI_Receive_DMA函数，并且此延迟更大。您是否知道如何使用HAL函数来解决此问题，或者关于如何在没有这些延迟的情况下编写SPI函数的任何指针？

Answer 1

TL; DR不要使用HAL，请使用参考手册编写传递函数。

对于时间紧迫的任务（以及其他任务），HAL毫无希望地变得过于复杂。只需看一下HAL_SPI_Transmit()函数，它就会超过60行代码，直到真正接触到数据寄存器为止。即使没有多任务操作系统，HAL也会首先将端口访问结构标记为忙，验证功能参数，无明显理由将其存储在hspi结构中，然后继续找出SPI处于哪种模式等等，也不必在SPI主模式下检查超时，因为主控制所有总线时序，如果在有限的时间内不能取出一个字节，则说明端口初始化是错误的周期。

没有HAL，它要简单得多。首先，找出应该放入控制寄存器中的内容，并分别设置CR1和CR2。

void SPIx_Init() {
    /* full duplex master, 8 bit transfer, default phase and polarity */
    SPIx->CR1 = SPI_CR1_MSTR | SPI_CR1_SPE | SPI_CR1_SSM | SPI_CR1_SSI;
    /* Disable receive FIFO, it'd complicate things when there is an odd number of bytes to transfer */
    SPIx->CR2 = SPI_CR2_FRXTH;
}

此初始化假定从设备选择（NSS或CS#）由单独的GPIO引脚处理。如果您希望CS#由SPI外设管理，请在《参考手册》中查找从机选择（NSS）引脚管理。

请注意，全双工SPI连接不仅可以发送或接收，还可以同时进行。如果从设备期望一个命令字节，并以4字节数据进行应答，即5字节传输，则从设备将忽略最后4个字节，而主设备应忽略第一个字节。

一个非常简单的传递函数应该是

void SPIx_Transfer(uint8_t *outp, uint8_t *inp, int count) {
    while(count--) {
        while(!(SPIx->SR & SPI_SR_TXE))
            ;
        *(volatile uint8_t *)&SPIx->DR = *outp++;
        while(!(SPIx->SR & SPI_SR_RXNE))
            ;
        *inp++ = *(volatile uint8_t *)&SPIx->DR;
    }
}

可以在需要时通过使用SPI fifo进一步优化它，对写入和读取进行交织，从而使发送器始终保持忙碌状态。

如果速度至关重要，请不要使用通用函数，或确保在使用时可以内联它们。使用启用了链接时优化的编译器，并进行速度优化（显然是很不错的。）。

Answer 2

您可以使用HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, ReadAddr, pBuffer, 1 + 4, HAL_MAX_DELAY);代替HAL_SPI_Transmit和HAL_SPI_Receive。这样可以避免发送和接收之间的时间。 您也可以尝试更改编译设置以优化速度。 您还可以查看加速度计的数据表，可能是您可以读取一个帧中的所有缓冲区，这是这样的： HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, ReadAddr, pBuffer, 1 + (4 * numOfSamples), HAL_MAX_DELAY);

Answer 3

对我有用的东西

1. 直接读取SPI寄存器
2. 优化速度功能

例如函数（代码）；请参阅ST- Community中“ JElli.1”的解决方案>> ST Community answer