如何在不使用DMA的情况下减少ECSPI CS高电平时间？

答案对人有帮助，有参考价值 0

为了减少ECSPI的CS高电平时间，可以按照以下步骤进行优化：

1. 检查SPI控制器的CS时序配置

• 调整CS的空闲时间参数：查阅芯片手册，找到控制CS空闲时间的寄存器（如CONFIGREG中的CS_INACTIVE或CS_DELAY）。将这类参数设置为允许的最小值，以缩短CS释放后的高电平持续时间。


• 启用硬件自动释放CS：确保配置寄存器中未启用CS保持模式（例如，禁用CS_HOLD位），使得传输结束后立即释放CS。

2. 优化设备树/驱动参数

• 在设备树中设置更严格的时序约束：
  

   &ecspi1 {
  
       cs-gpios = <&gpio1 2 GPIO_ACTIVE_LOW>;
  
       spi-cpol;
  
       spi-cpha;
  
       cs-setup-ns = <1>;   // CS拉低前的准备时间（最小值）
  
       cs-hold-ns = <1>;    // CS保持低电平的结束时间（最小值）
  
       cs-delay-ns = <0>;   // 两次传输间的CS高电平时间（设为0）
  
   };



• 若驱动支持，调整SPI控制模式（如设置SPI_CS_HIGH或SPI_NO_CS以禁用自动CS控制，改为手动GPIO控制）。

3. 合并传输请求

• 将多个短数据包合并为单个传输，减少CS切换次数。例如，使用大缓冲区一次性发送数据，而非多次调用spi_sync_transfer()。

4. 使用GPIO手动控制CS

• 步骤：
  
  
  
  1. 将CS引脚配置为GPIO模式。
  
  
  2. 在传输开始前手动拉低CS。
  
  
  3. 使用SPI控制器传输数据（确保配置中禁用自动CS控制）。
  
  
  4. 传输完成后立即拉高CS。
  
  


• 
  

  代码示例（Linux驱动）：

  
  

   // 在设备树中定义CS为GPIO
  
   cs-gpios = <&gpio1 2 GPIO_ACTIVE_LOW>;
  
  
  
   // 传输函数中手动控制CS
  
   gpiod_set_value(spi->cs_gpio, 0);  // CS拉低
  
   spi_write(spi, tx_buf, len);       // 传输数据
  
   gpiod_set_value(spi->cs_gpio, 1);  // CS拉高

  
  


• 注意：需权衡手动控制的精确性与增加的软件开销。

5. 减少软件延迟

• 使用轮询模式：禁用中断，通过查询状态寄存器确保传输立即开始。


• 优化中断处理：若必须使用中断，确保ISR尽可能简短，避免调度延迟。


• 实时内核调整：在实时操作系统（如PREEMPT_RT）中运行关键代码，减少任务切换抖动。

6. 验证硬件信号

• 使用逻辑分析仪捕获CS和SCLK信号，确认高电平时间是否由控制器固有延迟或软件问题导致。


• 检查PCB走线长度和负载，过长走线可能导致信号延迟。

7. 调整SPI时钟相位和极性

• 某些情况下，修改SPI_MODE_0/1/2/3（通过spi->mode设置）可能间接优化CS时序，尤其是在时钟边沿对齐的情况下。

8. 启用FIFO并优化阈值

• 若控制器支持FIFO，设置较小的触发阈值以减少传输间隔：
  

   // 配置FIFO阈值（具体寄存器参考手册）
  
   writel(FIFO_THRESHOLD_MIN, spi->base + FIFO_CTRL_REG);

最终建议：

• 优先尝试通过调整SPI控制器的CS时序寄存器（如CS_INACTIVE）和设备树参数来减少空闲时间。


• 若仍不满足要求，改用GPIO手动控制CS，并确保传输间隔无冗余操作（如配置SPI参数或处理其他任务）。

通过上述方法，应能显著缩短CS的高电平时间。若问题依然存在，需结合具体芯片手册和信号分析进一步排查硬件或驱动的限制。