[CS1256] 读取和写入SPI数据时，测试波形正常，读值和写值不对

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在SPI通信中，波形正常但读写数据不一致的问题通常涉及硬件配置、时序或寄存器访问逻辑的问题。以下是可能的原因和排查步骤：

1. SPI模式（CPOL/CPHA）不匹配

• 现象：波形看似正常，但相位或极性设置错误会导致数据采样错位。


• 检查：
  
  
  
  • 确认设备手册要求的SPI模式（CPOL/CPHA），确保主控制器配置与之匹配。
  
  
  • 用示波器观察 时钟（SCLK） 和 数据（MOSI/MISO） 的边沿关系，确保数据在正确的边沿被采样。
  
  

2. 片选信号（CS）问题

• 现象：CS信号未正确触发或释放，导致设备未响应。


• 检查：
  
  
  
  • 确认CS信号在传输期间保持低电平，并在传输结束后拉高。
  
  
  • 检查是否存在多设备共享SPI总线时的CS冲突（如其他设备干扰）。
  
  

3. 寄存器地址或访问权限

• 现象：写入后读回0，或特定寄存器返回0xFF。


• 检查：
  
  
  
  • 确认寄存器地址是否正确。某些设备的寄存器地址需要偏移或附加命令位（如读写位）。
  
  
  • 检查寄存器是否可写。例如，SYS寄存器可能需要先解锁（通过特定序列或密钥）。
  
  
  • 若读0xA寄存器返回0xFF，可能是该寄存器默认值为全1，且写入未生效。
  
  

4. 时序问题

• 现象：写入后立即读取，但设备未完成内部操作。


• 检查：
  
  
  
  • 在写入后增加延迟（如几微秒）再读取，确认是否因时序过紧导致。
  
  
  • 检查设备手册是否有写入完成标志位（如状态寄存器中的BUSY位）。
  
  

5. 硬件连接问题

• 现象：MISO/MOSI接反或虚焊，导致数据无法正确传输。


• 检查：
  
  
  
  • 用万用表确认SPI线路（SCLK、MOSI、MISO、CS）的连通性。
  
  
  • 检查是否有短路或对地/电源的意外连接。
  
  

6. 电源/地线噪声

• 现象：电源不稳定导致设备工作异常。


• 检查：
  
  
  
  • 用示波器观察VCC和GND的波形，确认无高频噪声或电压跌落。
  
  
  • 尝试降低SPI速率，排除因信号完整性导致的误码。
  
  

7. 软件配置错误

• 检查：
  
  
  
  • 确认SPI外设的时钟分频设置（避免速率超过设备支持的最大值）。
  
  
  • 检查数据位宽（如8位/16位模式）是否匹配设备要求。
  
  
  • 若使用DMA，确认缓冲区地址和传输长度正确。
  
  

8. 设备损坏或型号错误

• 现象：排除以上问题后仍无法解决。


• 检查：
  
  
  
  • 替换同型号芯片，确认是否为硬件故障。
  
  
  • 核对设备型号是否与手册一致（可能存在兼容性问题）。
  
  

快速验证步骤

1. 最小化测试：仅保留SPI主设备和目标芯片，排除其他外设干扰。


2. 回环测试：短接主控的MOSI和MISO，发送数据并检查是否回显正确，验证主控SPI功能正常。


3. 寄存器默认值：读取其他寄存器（如设备ID寄存器），确认是否能返回预期值。

示例解决方案

假设问题出在寄存器访问权限：

• 某些芯片的SYS寄存器需要先向特定地址（如0x55/0xAA）发送解锁序列才能写入。


• 写入后需等待内部操作完成（如通过状态寄存器确认），再执行读取操作。

通过逐步排查以上可能性，应能定位问题根源。建议优先检查SPI模式、寄存器访问逻辑和硬件连接。