STM32上SPI+DMA实现大批量读取flash数据

xiaoxiao2021-02-28  22

最近做项目需要使用SPI+DMA,为了做实验感受DMA传输数据块,本人以SPI+DMA来读取flash中的数据。网上有很多例程是spi直接读取flash,无法提高性能。因为只是简单的实验SPI的DMA功能,所以在写数据时并没有考虑页写一些制约,只是简单的将1k大小的数据写入flash,然后用DMA读出这1K大小的数据,相信SPI和DMA的配置大家都很熟悉了,本人在此不在强调,只是说几点注意点的:

(1)DMA关于SPI通道的选择,在stm32中,SPI1_RX读请求是DMA通道2,SPI1_TX发送请求是DMA通道3。刚开始我在配置通道的时候没仔细看,看的是SPI/I2S2_RX这个请求,把通道配置成了通道四和通道五,结果一直无法出来结果。所以这个是第一个要注意的。

(2)设置发送和接收缓冲区,并且对发送缓冲区初始化,本例中我设定发送和接收缓冲区大小是1K,可以根据自己需要设定,本帖子起抛砖引玉作用。

uint32_t Tx_Buffer[256]; uint32_t Rx_Buffer[256];

对发送缓冲区初始化:

for(i = 0; i< 256; i++) { Tx_Buffer[i] = i; }

下面是对DMA的初始化,本例中没有用到中断。

void DMA_Config(void) { DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; /*开启时钟*/ RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); DMA_DeInit(DMA1_Channel2);     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&SPI1->DR;     DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)Rx_Buffer;     DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;     DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 256;     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_Normal;     DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;     DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;     DMA_Init(DMA1_Channel2, &DMA_InitStructure);         DMA_DeInit(DMA1_Channel3);     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&SPI1->DR;     DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)Tx_Buffer;     DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;     DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 256;     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_Normal;     DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;     DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;     DMA_Init(DMA1_Channel3, &DMA_InitStructure); DMA_Cmd (DMA1_Channel2,ENABLE); DMA_Cmd (DMA1_Channel3,ENABLE);

}

在初始化函数中先不给使能SPI的DMA读请求或者写请求,下面是在main函数中的程序,写之前先擦除,在这里再说明下,我只有在对flash里的数据进行读写操作是才使用DMA,而一些命令的发送接收不用DMA,因为DMA是对数据块进行操作的,小量的数据没必要使用DMA.

下面具体介绍main函数中的函数

void SPI_DMA_PageWrite(u32 WriteAddr) {   /* Enable the write access to the FLASH */   SPI_FLASH_WriteEnable();   /* Select the FLASH: Chip Select low */   SPI_FLASH_CS_LOW();   /* Send "Write to Memory " instruction */   SPI_FLASH_SendByte(W25X_PageProgram);   /* Send WriteAddr high nibble address byte to write to */   SPI_FLASH_SendByte((WriteAddr & 0xFF0000) >> 16);   /* Send WriteAddr medium nibble address byte to write to */   SPI_FLASH_SendByte((WriteAddr & 0xFF00) >> 8);   /* Send WriteAddr low nibble address byte to write to */   SPI_FLASH_SendByte(WriteAddr & 0xFF); SPI_I2S_DMACmd(SPI1, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE); while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC3) == RESET);   /* Deselect the FLASH: Chip Select high */   SPI_FLASH_CS_HIGH(); } 先发送写数据命令,然后发送写数据地址,命令和地址发送完后,我们就要写入数据了,此时我们要是使能SPI的DMA发送请求,即函数SPI_I2S_DMACmd(SPI1, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE); 就会启动DMA,为了防止DMA没有发送完数据就释放总线,我加入了函数while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC3) == RESET);,来保证DMA传输完成。最后拉高片选线。

void SPI_DMA_BufferRead(u32 ReadAddr) {   /* Select the FLASH: Chip Select low */   SPI_FLASH_CS_LOW();   /* Send "Read from Memory " instruction */   SPI_FLASH_SendByte(W25X_ReadData);   /* Send ReadAddr high nibble address byte to read from */   SPI_FLASH_SendByte((ReadAddr & 0xFF0000) >> 16);   /* Send ReadAddr medium nibble address byte to read from */   SPI_FLASH_SendByte((ReadAddr& 0xFF00) >> 8);   /* Send ReadAddr low nibble address byte to read from */   SPI_FLASH_SendByte(ReadAddr & 0xFF); SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_RxOnly; SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure); //SPI_FLASH_SendByte(0xff); SPI_I2S_DMACmd(SPI1, SPI_I2S_DMAReq_Rx, ENABLE); while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC2) == RESET);   /* Deselect the FLASH: Chip Select high */   SPI_FLASH_CS_HIGH(); }

首先发送地址和读命令,在这里重要说明一下,刚开始我把SPI配置成全双工模式,因为牵扯到要获取flash地址的操作,但是我们在用SPI以DMA读flash数据的时候,就不能使用全双工模式了,在全双工模式下,我们读取flash的时候需要一直发送一个无效数据0xff,来使电平发生变化,这样就限制了DMA的性能。所以在用DMA读flash数据的时候,我们把SPI模式配置成只读模式,如上面程序中的样子,这个时候就可以直接读取数据,而不需要在发送无效数据0xff,大大提高了性能。SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_RxOnly; SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);配置为只读模式,SPI_I2S_DMACmd(SPI1, SPI_I2S_DMAReq_Rx, ENABLE);使能SPI_DMA读请求。同理为了防止DMA未传输完片选线就拉高,用while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC2) == RESET);来保证。

uint32_t Tx_Buffer[256]; uint32_t Rx_Buffer[256];

整个程序思路就是我将发送缓冲区Tx_Buffer中的数据用DMA方式写入flash,用DMA方式读出数据保存到接收缓冲区Rx_Buffer。

因为程序比较简单,并没有考虑到flash写入时的页面大小限制等,但是读写操作已经掌握了,剩下的就是完善了。希望本帖子能够帮助大家,有问题的地方还望指出来,大家共同进步哈!!!!

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