主机中 XMC4300 SPI如何正确配置？

答案对人有帮助，有参考价值 0

要正确配置 XMC4300 的 SPI 主机模式，需确保时钟极性、相位、数据帧长度等参数与从机严格匹配。以下是针对您需求的配置步骤和示例代码（基于 DAVE™ IDE 或直接寄存器操作）：

关键配置参数

• 模式：主机（Master）


• 时钟极性（CPOL）：空闲低电平（0）


• 时钟相位（CPHA）：数据在下降沿采样（1）


• 数据帧：16 位


• 移位顺序：MSB 优先


• 时钟频率：6 MHz


• 片选（CS）控制：软件手动控制（确保传输期间有效）

配置步骤（DAVE™ APP 或寄存器级）

1. 初始化 SPI 通道（以 USIC0_CH0 为例）

#include 



#define SPI_MASTER        XMC_SPI0_CH0

#define SPI_BAUDRATE      6000000u  // 6 MHz

#define SPI_DATA_BITS     16u       // 16 位数据帧



// SPI 配置结构体

XMC_SPI_CH_CONFIG_t spi_config = {

  .baudrate = SPI_BAUDRATE,

  .bus_mode = XMC_SPI_CH_BUS_MODE_MASTER,     // 主机模式

  .selo_inversion = XMC_SPI_CH_SLAVE_SEL_INV_TO_MSLS, // 片选极性

  .parity_mode = XMC_USIC_CH_PARITY_MODE_NONE // 无校验

};



// 初始化 SPI 通道

XMC_SPI_CH_Init(SPI_MASTER, &spi_config);



// 设置数据帧格式

XMC_SPI_CH_SetBitLength(SPI_MASTER, SPI_DATA_BITS);

XMC_SPI_CH_SetFrameLength(SPI_MASTER, 64u); // 大于等于数据位即可



// 配置时钟特性：CPOL=0, CPHA=1 (Mode 1)

XMC_SPI_CH_ConfigureShiftClockOutput(

  SPI_MASTER,

  XMC_SPI_CH_BRG_SHIFT_CLOCK_PASSIVE_LEVEL_0, // 空闲低电平

  XMC_SPI_CH_BRG_SHIFT_CLOCK_OUTPUT_SCLKOPT_1 // 下降沿采样（CPHA=1）

);



// 启用 MSB 优先

XMC_SPI_CH_SetTransmitMode(SPI_MASTER, XMC_SPI_CH_TRANSFER_MODE_0);



// 启用 SPI 通道

XMC_SPI_CH_Start(SPI_MASTER);

2. 配置 GPIO 引脚（SCLK/MOSI/MISO/CS）

// SCLK (P0.13)

XMC_GPIO_CONFIG_t sclk_config = {

  .mode = XMC_GPIO_MODE_OUTPUT_PUSH_PULL_ALT7, // USIC 功能

  .output_level = XMC_GPIO_OUTPUT_LEVEL_LOW

};

XMC_GPIO_Init(P0_13, &sclk_config);



// MOSI (P0.14)

XMC_GPIO_CONFIG_t mosi_config = {

  .mode = XMC_GPIO_MODE_OUTPUT_PUSH_PULL_ALT7

};

XMC_GPIO_Init(P0_14, &mosi_config);



// MISO (P0.15)

XMC_GPIO_CONFIG_t miso_config = {

  .mode = XMC_GPIO_MODE_INPUT_TRISTATE        // 浮空输入

};

XMC_GPIO_Init(P0_15, &miso_config);



// 软件片选 CS (自定义 GPIO，如 P0.12)

XMC_GPIO_CONFIG_t cs_config = {

  .mode = XMC_GPIO_MODE_OUTPUT_PUSH_PULL,

  .output_level = XMC_GPIO_OUTPUT_LEVEL_HIGH  // 初始高电平（无效）

};

XMC_GPIO_Init(P0_12, &cs_config);

3. 数据传输函数（发送 22 个 16 位字）

void SPI_TransmitPacket(uint16_t *data, uint32_t len) {

  // 拉低 CS（使能从机）

  XMC_GPIO_SetOutputLow(P0_12);



  for (uint32_t i = 0; i < len; i++) {

    // 等待发送缓冲空

    while (!XMC_SPI_CH_GetTransmitBufferStatus(SPI_MASTER));



    // 发送 16 位数据

    XMC_SPI_CH_Transmit(SPI_MASTER, data[i], XMC_SPI_CH_MODE_STANDARD);



    // 可选：等待接收（全双工时需读取）

    // while (!XMC_SPI_CH_GetReceiveBufferStatus(SPI_MASTER));

    // uint16_t rx = XMC_SPI_CH_GetReceivedData(SPI_MASTER);

  }



  // 等待最后一次传输完成

  while (!XMC_USIC_CH_GetTransmitBufferStatus(SPI_MASTER->channel));



  // 拉高 CS（释放从机）

  XMC_GPIO_SetOutputHigh(P0_12);

}

常见问题排查

1. 
   

   片选（CS）信号问题：

   
   
   
   
   • 使用 软件控制 CS 确保每次传输前拉低、结束后拉高。
   
   
   • 传输期间逻辑分析仪检查 CS 是否持续有效（低电平）。
   
   
   
   


2. 
   

   时钟相位/极性不匹配：

   
   
   
   
   • 主机 CPOL=0/CPHA=1（Mode 1）必须严格匹配从机配置。
   
   
   • 逻辑分析仪验证：SCLK 空闲低电平，数据在下降沿采样。
   
   
   
   


3. 
   

   数据对齐问题：

   
   
   
   
   • 确保主机和从机均为 16 位帧，MSB 优先。
   
   
   • 检查传输函数是否正确处理 16 位数据（uint16_t 类型）。
   
   
   
   


4. 
   

   时钟频率偏差：

   
   
   
   
   • 使用逻辑分析仪测量实际 SCLK 频率是否为 6 MHz。
   
   
   • 计算公式：SCLK = f_PERIPH / (DV + 1)，调整分频值 DV。
   
   
   
   


5. 
   

   延迟不足：

   
   
   
   
   • 在拉高 CS 前添加短暂延时（尤其从机响应慢时）：
     

     // 传输结束后延迟再释放 CS
     
     for (volatile int i = 0; i < 100; i++); // 短暂延时
     
     XMC_GPIO_SetOutputHigh(P0_12);

   
   
   
   

调试建议

1. 
   

   逻辑分析仪检查：

   
   
   
   
   • 捕获 SCLK、MOSI、MISO、CS 波形，验证时序是否符合 Mode 1。
   
   
   • 对比主机发送的数据与从机接收的数据是否一致。
   
   
   
   


2. 
   

   简化测试：

   
   
   
   
   • 先发送单字（如 0xAA55），检查从机是否收到正确值。
   
   
   • 逐步增加数据长度至 22 字。
   
   
   
   


3. 
   

   STM32 从机配置：

   
   
   
   
   • 确保从机 SPI 配置为 CPOL=0, CPHA=1, 16 位数据：
     

     // STM32 HAL 配置示例
     
     hspi.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_2EDGE;   // CPHA=1
     
     hspi.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW; // CPOL=0
     
     hspi.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_16BIT;

   
   
   
   

通过以上配置和排查步骤，您应能解决 SPI 主机模式的数据异常问题。确保主从设备参数严格同步，重点关注时序波形和片选信号的控制。