rtt的SPI作从机怎么编程？

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在 RT-Thread 中使用 SPI 作为从机（Slave）模式并配合 DMA 接收数据时，由于框架原生支持有限，需要结合 HAL 库和 RT-Thread 的中断管理机制实现。以下是完整的解决方案：

1. 驱动框架扩展思路

RT-Thread 的 SPI 框架主要面向主机模式，从机模式需自行扩展：

• 使用 HAL 库底层配置 SPI 从机


• 手动管理 DMA 传输


• 通过 RT-Thread 中断管理和同步机制处理数据

2. 关键代码实现

2.1 初始化 SPI 从机 + DMA

#include 

#include 

#include 



// 定义接收缓冲区

#define BUFFER_SIZE 128

static uint8_t rx_buffer[BUFFER_SIZE];

static struct rt_semaphore dma_sem;



static SPI_HandleTypeDef hspi_slave;



void SPI_IRQHandler(void)

{

    rt_interrupt_enter();

    HAL_SPI_IRQHandler(&hspi_slave);

    rt_interrupt_leave();

}



void DMA_IRQHandler(void)

{

    rt_interrupt_enter();

    HAL_DMA_IRQHandler(hspi_slave.hdmarx);

    rt_interrupt_leave();

}



void HAL_SPI_RxCpltCallback(SPI_HandleTypeDef *hspi)

{

    if(hspi == &hspi_slave) {

        rt_sem_release(&dma_sem);  // 通知数据接收完成

    }

}



static void spi_slave_init(void)

{

    __HAL_RCC_SPI2_CLK_ENABLE();

    __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();



    // 配置SPI为从机模式

    hspi_slave.Instance = SPI2;

    hspi_slave.Init.Mode = SPI_MODE_SLAVE;

    hspi_slave.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;

    hspi_slave.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;

    hspi_slave.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;

    hspi_slave.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;

    hspi_slave.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;

    hspi_slave.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_2;

    hspi_slave.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;

    HAL_SPI_Init(&hspi_slave);



    // 配置DMA接收

    hspi_slave.hdmarx = &hdma_spi2_rx;

    hdma_spi2_rx.Instance = DMA1_Channel3;

    hdma_spi2_rx.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;

    hdma_spi2_rx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;

    hdma_spi2_rx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;

    hdma_spi2_rx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;

    hdma_spi2_rx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;

    hdma_spi2_rx.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;  // 循环模式避免频繁重启

    HAL_DMA_Init(&hdma_spi2_rx);



    // 绑定DMA中断

    rt_hw_interrupt_install(DMA1_Channel3_IRQn, DMA_IRQHandler, RT_NULL, "spi_dma");

    HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel3_IRQn, 0, 0);

    HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel3_IRQn);



    // 启动DMA接收

    HAL_SPI_Receive_DMA(&hspi_slave, rx_buffer, BUFFER_SIZE);



    // 创建信号量用于同步

    rt_sem_init(&dma_sem, "spi_sem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);

}

2.2 数据接收线程

static void spi_slave_thread_entry(void *param)

{

    while (1) {

        // 等待DMA传输完成

        if (rt_sem_take(&dma_sem, RT_WAITING_FOREVER) == RT_EOK) {

            // 处理接收到的数据

            rt_kprintf("Received %d bytesn", BUFFER_SIZE);

            // 此处添加数据处理代码...



            // 可选：重新启动下一次接收（非循环模式时需要）

            // HAL_SPI_Receive_DMA(&hspi_slave, rx_buffer, BUFFER_SIZE);

        }

    }

}



void spi_slave_thread_init()

{

    rt_thread_t thread = rt_thread_create("spi_slv", spi_slave_thread_entry, RT_NULL, 1024, 20, 10);

    rt_thread_startup(thread);

}

3. 关键注意事项

1. 
   

   DMA 配置模式：

   
   
   
   
   • 循环模式（DMA_CIRCULAR）：推荐使用，避免每次传输后重新启动。
   
   
   • 非循环模式：需在回调中重启传输，注意总线竞争问题。
   
   
   
   


2. 
   

   中断优先级管理：

   
   

   // 确保SPI/DMA中断优先级高于RT-Thread调度锁
   
   HAL_NVIC_SetPriority(SPI2_IRQn, 1, 0); // 高于最低中断优先级

   
   


3. 
   

   缓冲区管理：

   
   
   
   
   • 使用双缓冲技术避免数据覆盖：
     

     uint8_t rx_buf1[BUFF_SIZE], rx_buf2[BUFF_SIZE];
     
     HAL_SPI_Receive_DMA(&hspi, rx_buf1, BUFF_SIZE); // 启动第一次

     
     

     在回调中切换缓冲区：

     
     

     void HAL_SPI_RxCpltCallback(...)
     
     {
     
      static uint8_t toggle = 0;
     
      rt_sem_release(&dma_sem);
     
      toggle ^= 1;
     
      HAL_SPI_Receive_DMA(hspi, toggle ? rx_buf2 : rx_buf1, BUFF_SIZE);
     
     }

   
   
   
   


4. 
   

   时钟配置冲突：

   
   
   
   
   • 检查 CubeMX 生成的时钟配置与 board.h 是否一致。
   
   
   • 确认 SPI 时钟未超过从机最大速率（尤其 STM32 作从机时通常 ≤ fPCLK/2）。
   
   
   
   

4. 调试建议

1. DMA 传输错误检查：
   

   void HAL_SPI_ErrorCallback(SPI_HandleTypeDef *hspi)
   
   {
   
      rt_kprintf("SPI Error: %dn", hspi->ErrorCode);
   
   }



2. 逻辑分析仪验证：
   
   
   
   • 使用示波器/逻辑分析仪检查：
     
     
     
     • SCK/CS 信号是否存在
     
     
     • MOSI 数据是否与主机发送一致
     
     
     • DMA 传输启动时机（应在主机发起传输前）
     
     
   
   

5. 替代方案建议

若仍存在问题，可尝试以下方案：

// 使用中断模式替代DMA（适合小数据量）

HAL_SPI_Receive_IT(&hspi_slave, rx_buffer, BUFFER_SIZE);



void HAL_SPI_RxCpltCallback(...)

{

    rt_sem_release(&dma_sem);

    HAL_SPI_Receive_IT(&hspi_slave, rx_buffer, BUFFER_SIZE); // 重启

}

完整集成步骤

1. 将上述代码放入 drv_spi.c 的自定义驱动部分


2. 在 rt_hw_spi_init() 中初始化从机配置


3. 创建线程处理数据


4. 在 main.c 中调用初始化函数

提示：STM32 HAL 库的 SPI 从机 DMA 接收需要严格满足时序：

• 必须在主机发起通信前启动 DMA


• 循环模式可避免时序问题


• 检查 NSS 引脚管理（软件模式需手动控制）

通过以上步骤，可实现在 RT-Thread 中稳定运行的 SPI 从机 DMA 接收。最终效果应与裸机程序一致，同时利用 RTOS 的任务管理优势。