LoopBack

该示例演示使用 SPI 自发自收的方式进行数据通信。 将SPI1配置为Master来使用，SPI0配置为Slave来使用，Master和Slave之间互相发送数据来进行通信。

环境需求

该示例支持以下开发套件：

开发套件

Hardware Platforms

Board Name

RTL87x2G HDK

RTL87x2G EVB

更多信息请参考 快速入门

硬件连线

EVB连接P2_4（Master SCK）和P3_0（Slave SCK），P2_5（Master MOSI）和P3_1（Slave MOSI），P2_6（Master MISO）和P3_2（Slave MISO），P2_7（Master CS）和P3_3（Slave CS）。

编译和下载

该示例的工程路径如下:

Project file: samples\peripheral\spi\loopback\proj\rtl87x2g\mdk

Project file: samples\peripheral\spi\loopback\proj\rtl87x2g\gcc

请按照以下步骤操作构建并运行该示例:

  1. 打开工程文件。

  2. 按照 快速入门 中 编译APP Image 给出的步骤构建目标文件。

  3. 编译成功后，在路径 mdk\bin 或 gcc\bin 下会生成 app bin app_MP_xxx.bin 文件。

  4. 按照 快速入门 中 MPTool 给出的步骤将app bin烧录至EVB内。

  5. 按下复位按键，开始运行。

测试验证

  1. EVB启动后，在DebugAnalyzer工具内观察LOG。

    Start spi loopback test!

  2. Slave 端接收到Master端发来的数据，进入中断，打印Slave端接收数据长度，Slave端接收数据信息和Master端发送的数据信息。

    SPI SLAVE receieves 20 data.
slave_rx_buf[0] = 0x00000001, master_tx_buf[0] = 0x00000001
slave_rx_buf[1] = 0x00000002, master_tx_buf[1] = 0x00000002
...
slave_rx_buf[19] = 0x00000014, master_tx_buf[19] = 0x00000014

  3. Master端接收到Slave端发送的信息，进入中断，打印Master端接收数据长度，Master端接收数据信息和Slave端发送的数据信息、

    SPI MASTER receieves 20 data
master_rx_buf[0] = 0x00000010, slave_tx_buf[0] = 0x00000010
master_rx_buf[1] = 0x00000011, slave_tx_buf[1] = 0x00000011
...
master_rx_buf[19] = 0x00000023, slave_tx_buf[19] = 0x00000023

代码介绍

该章节分为以下几个部分：

  1. 源码路径 。

  2. 初始化函数将在 初始化 章节介绍。

  3. 初始化后的功能实现将在 功能实现 章节介绍。

源码路径

  • 工程路径: sdk\samples\peripheral\spi\loopback\proj

  • 源码路径: sdk\samples\peripheral\spi\loopback\src

该工程的工程文件代码结构如下：

└── Project: loopback
    └── secure_only_app
        └── Device                   includes startup code
            ├── startup_rtl.c
            └── system_rtl.c
        ├── CMSIS                    includes CMSIS header files
        ├── CMSE Library             Non-secure callable lib
        ├── Lib                      includes all binary symbol files that user application is built on
            └── rtl87x2g_io.lib
        ├── Peripheral               includes all peripheral drivers and module code used by the application
            ├── rtl_rcc.c
            ├── rtl_pinmux.c
            ├── rtl_nvic.c
            └── rtl_spi.c
        └── APP                      includes the ble_peripheral user application implementation
            ├── main_ns.c
            ├── spi_flash.c          includes a wrapper implementation of functions to communicate with external flash
            └── io_spi.c

初始化

初始化流程包括了 board_spi_slave_init ， board_spi_master_init ， driver_spi_slave_init 和 driver_spi_master_init

board_spi_slave_init 中包含了对SPI0_SLAVE的PAD与PINMUX设置:

  1. 配置PAD：设置引脚、PINMUX模式、PowerOn、内部上拉。

  2. 配置PINMUX：分配引脚分别为SPI0_CLK_SLAVE、SPI0_SI_SLAVE、SPI0_SO_SLAVE、SPI0_CSN_0_SLAVE功能。

board_spi_master_init 中包含了对SPI1的PAD与PINMUX设置:

  1. 配置PAD：参考 board_spi_slave_init 中PAD设置。

  2. 配置PINMUX：分配引脚分别为SPI1_CLK_MASTER、SPI1_MO_MASTER、SPI1_MI_MASTER、SPI1_CSN_0_MASTER功能。

driver_spi_slave_init 包含了对SPI0_SLAVE外设的初始化：

  1. 使能PCC时钟源。

  2. 设置传输模式为全双工模式。

  3. 配置传输数据宽度

  4. 配置串行时钟的稳态悬空高，数据捕获于第二个时钟沿。

  5. 配置接收数据长度阈值为 SEND_LENGTH - 1 。

  6. 设置数据传输格式。

  7. 使能SPI0_SLAVE。

  8. 配置接收缓冲区满中断 SPI_INT_RXF 。

  9. 准备Slave端需要发送的数据，执行 SPI_SendBuffer() 函数，将数据存放至FIFO中。

RCC_PeriphClockCmd(APBPeriph_SPI_SLAVE, APBPeriph_SPI_CLOCK_SLAVE, ENABLE);
...
SPI_InitStruct.SPI_Direction   = SPI_Direction_FullDuplex;
SPI_InitStruct.SPI_DataSize    = SPI_DataSize_8b;
SPI_InitStruct.SPI_CPOL        = SPI_CPOL_High;
SPI_InitStruct.SPI_CPHA        = SPI_CPHA_2Edge;
/* SPI_Direction_EEPROM mode read data lenth. */
SPI_InitStruct.SPI_RxThresholdLevel  = SEND_LENGTH - 1;/* Flash id lenth = 3*/
/* cause SPI_INT_RXF interrupt if data length in receive FIFO  >= SPI_RxThresholdLevel + 1*/
SPI_InitStruct.SPI_FrameFormat = SPI_Frame_Motorola;

SPI_Init(SPI_SLAVE, &SPI_InitStruct);
SPI_Cmd(SPI_SLAVE, ENABLE);

SPI_INTConfig(SPI_SLAVE, SPI_INT_RXF, ENABLE);
...
for (uint32_t i = 0; i < SEND_LENGTH; i++)
{
    slave_tx_buf[i] = 0x10 + i;
}
SPI_SendBuffer(SPI_SLAVE, slave_tx_buf, SEND_LENGTH);

driver_spi_master_init 包含了对SPI1外设的初始化：

  1. 基本初始化设置参考 driver_spi_slave_init 。

  2. 使能SPI MASTER。

  3. 准备Master端需要发送的数据，执行 SPI_SendBuffer() 函数，将数据存放至FIFO中。

备注

master端发起通信之前，slave端必须将数据准备好放至FIFO内。

功能实现

  1. Master端向slave端发送数据。slave端收到clock信号后，将FIFO中的数据发送至master端。

  2. Master端收到slave发来的数据后，触发 SPI_INT_RXF 中断，进入中断函数 SPI_Handler_MASTER 。

    1. 清除SPI_INT_RXF中断挂起位。

    2. 执行 SPI_GetRxFIFOLen() 获取FIFO中数据长度。

    3. 执行 SPI_ReceiveData() 接收slave端发送的数据并打印，比较接收到的数据和发送的数据是否相同。

SPI_INTConfig(SPI_MASTER, SPI_INT_RXF, DISABLE);
SPI_ClearINTPendingBit(SPI_MASTER, SPI_INT_RXF);
uint32_t master_rx_len = SPI_GetRxFIFOLen(SPI_MASTER);
for (uint32_t i = 0; i < master_rx_len; i++)
{
   master_rx_buf[i] = SPI_ReceiveData(SPI_MASTER);
   ...
}
SPI_INTConfig(SPI_MASTER, SPI_INT_RXF, ENABLE);

  1. Slave端收到master端发送的数据后，触发 SPI_INT_RXF 中断，进入中断函数 SPI_Handler_SLAVE 。

    1. 清除SPI_INT_RXF中断挂起位。

    2. 执行 SPI_GetRxFIFOLen() 获取FIFO中数据长度。

    3. 执行 SPI_ReceiveData() 接收master端发送的数据并打印，比较接收到的数据和发送的数据是否相同。

SPI_INTConfig(SPI_MASTER, SPI_INT_RXF, DISABLE);
SPI_ClearINTPendingBit(SPI_MASTER, SPI_INT_RXF);
uint32_t master_rx_len = SPI_GetRxFIFOLen(SPI_MASTER);
for (uint32_t i = 0; i < master_rx_len; i++)
{
   master_rx_buf[i] = SPI_ReceiveData(SPI_MASTER);
   ...
}
SPI_INTConfig(SPI_MASTER, SPI_INT_RXF, ENABLE);