stm32 - 是否可以在 STM32F3 上使用 DMA 通过 SPI 传输无限数据？

Question

我正在开发一种基于新协议(protocol)的 RF 调制解调器，该协议(protocol)具有在一帧中传输 96 字节的功能 - 但它们会在通信结束之前不断发送。我计划在 STM32 中使用两个 96 字节缓冲区 - 在下一行中我将解释原因。

我想通过 USB-CDC 将前 96 字节帧发送到 STM32 - 然后外部调制解调器芯片将生成“9600bps”时钟，STM 必须在指定的输出引脚上逐位写入有效负载(在每个时钟脉冲)。 当STM32注意到它已经发送了一半的96字节帧时——它向PC发送通知发送更多数据——PC将立即通过USB-CDC重新填充第二个96字节缓冲区。当 STM32 结束发送第一个缓冲区时 - 立即开始发送第二个缓冲区内容。当它将发送第二个缓冲区的一半时 - 如前所述，它将向 PC 请求另一个 96 字节帧。 一直这样，在 PC 发送命令停止 tx 之前。

此传输模式 - 串行，使用“触发时钟”。 使用 DMA 可以实现这一点吗？我该如何设置它？ 我想使用 DMA 来使用 USB，同时将数据传输到 radio 调制解调器芯片。这是正确的方法吗？

我正在构建一个开源 radio 通信系统项目，该项目具有数据包和流功能以及数字语音。我正在为 PC radio 调制解调器设计电子产品。项目名为 M17，由 Wojtek SP5WWP 维护。

Answer 1

1. 回复。通用架构。 USB ACM 上的串行通信不必使用相同大小的缓冲区，并且与 SPI 上的下游通信同步。您可以使用尽可能大的缓冲区，以便 PC 可以提前发送数据。如果 PC 提供数据的速度不够快，这将减少缓冲区下溢的机会。使用循环缓冲区并在数据包从 USB 到达时填充它。

2. DMA 是正确的方法。尽管人们经常说 DMA 仅在高带宽操作时才需要，但实际上使用 DMA 可能比处理每个字节的中断更容易，即使您每秒只处理 9600 位。

3. STM32F3 中的 DMA Controller 具有半传输完成(DMA_ISR 中的 HTIF)位，您可以轮询该位或使其生成并中断。结合传输完成状态 (TCIF) 和循环位(DMA_CCR 中的 CIRC)，您可以组织双缓冲数据管道，以便传输可以与 MCU 正在执行的任何其他操作重叠。应用程序将在 HTIF 事件上重新加载 DMA 缓冲区的前半部分。当 TCIF 事件发生时，它会重新加载后半部分。必须在另一半完成之前尽快完成。然而，只有当您需要不断地传输数据时，即总量大于 DMA 缓冲区的大小时，您才需要双缓冲管道。 停止循环 DMA 可能很棘手。我想STM32和外部芯片都知道要发送多少字节。在这种情况下，收到此金额后，禁用 DMA。

4. STM32 中似乎需要一个从 SPI，因为外部芯片生成 SPI 时钟。

5. DMA 的设置并不困难，但是它需要多种东西才能正常工作。我假设寄存器级编程，如果您使用某种框架，您将需要找出它如何实现这些功能。启用 SPI 时钟、SPI 引脚的 GPIO 端口和 DMA，将引脚配置为 AF。为 SPI 外设找到正确的 DMA channel 。对于 SPI DMA，您通常需要两个 channel :TX 和 RX，但对于从属 SPI，您可能只需要一个 channel 。配置 SPI，注意时钟极性和相位，并将其设置为为每个 TX 和/或 RX 生成 DMA 请求。设置指向 channel 中 SPI DR 寄存器的 DMA CPAR channel 寄存器，并对所有其他 DMA channel 寄存器进行适当编程。启用 DMA channel 。在从机模式下启用 SPI。当 SPI 主时钟在 MOSI/SCK 引脚上提供数据时，DMA Controller 会将它们放入内存中。当缓冲区半满和满时， channel 将设置 HTIF 和 TCIF 位，并生成和中断(如果您指定)。使用这些事件来实现流量控制。