c - Microchip PIC24F单片机如何通过SPI增强缓冲模式正确接收数据？

Question

我正在编写与外部 RF 芯片的 SPI 通信。微 Controller 为Microchip的型号PIC24FJ64GA102。

我想使用 SPI 的增强缓冲模式。

问题:从接收缓冲区中取出接收到的字节。

使用的SPI函数:

void SPI1_get(uint8_t* data, uint16_t length) {
    uint16_t i = 0, l = length;
    uint8_t dummy;
    while (length > 0) {
        while (SPI1STATbits.SPITBF || SPI1STATbits.SPIRBF) {
            dummy = SPI1STAT;
        }
        do {
            SPI1BUF = 0xff;
        } while (SPI1STATbits.SPIRBF == 0 && --length > 0);
        do {
            while (SPI1STATbits.SRMPT == 0) {
            }
            data[i] = SPI1BUF;
            ++i;
        } while (i < l && SPI1STATbits.SRXMPT != 1);
    }
}

这里的电话:

uint8_t cmd[2]; cmd[0] = length; cmd[1] = address;
SPI1_put(cmd,2); // e.g: 0x02, 0x01
SPI1_get(buf,2); // e.g: 0x05, 0x01 (received data)

通信正常，用示波器和SPI解码模块检查。 SPI总线上的数据如上面的注释:发送0x02 0x01 0xff 0xff，接收0x00 0x00 0x05 0x01，但是上面的函数没有正确的取出数据的接收缓冲区。我已经测试了很多检查标志和中断的星座，但最后我能得到的最好结果是:0x00 0x01(只有最后一个字节是正确的)。

还检查了勘误表，其中提到了两个不会(不应)影响我的代码的 SPI 问题。

我到底做错了什么？!

根据此处要求的 SPI1_put() 函数:

void SPI1_put(uint8_t* data, uint16_t length) {
    uint16_t i = 0;
    uint8_t dummy;
    for (; i < length; ++i) {
        while (SPI1STATbits.SPITBF)
            ; // maybe change to (_SPI1BEC == 7) ?
        SPI1BUF = data[i];
        dummy = SPI1BUF; //dummy read
    }
}

[最新编辑:2015-02-05]

所以今天我能够在这个特定问题上多花一些时间，并提出了 ElderBug 的建议，同时处理了勘误表中提到的错误:

uint8_t out_buf[128];
uint8_t in_buf[128];

void SPI1_com(uint8_t* out, uint8_t* in, uint16_t out_len, uint16_t in_len) {
    uint16_t len = out_len + in_len;
    uint16_t sent = 0, recv = 0, i = 0;
//  while (!SPI1STATbits.SRXMPT)
    sent = SPI1BUF; // empty buffer
    sent = SPI1BUF; // empty buffer
    sent = 0;
    if (out != out_buf && out != 0)
        memcpy(out_buf, out, out_len);
    while (sent < len && recv < len) {
        if (SPI1STATbits.SPIBEC != 7 && sent < len) {
            SPI1BUF = out_buf[sent++];
        }
        if (!SPI1STATbits.SRXMPT && recv < len) {
            in_buf[recv] = SPI1BUF, recv++;
        }
    }
    if (in != 0) {
        for (i = 0; i < in_len; ++i) {
            in[i] = in_buf[out_len + i];
        }
//      memcpy(in, in_buf + out_len, in_len);
    }
    for (i = 0; i < len; ++i) {
        out_buf[i] = 0xff;
        in_buf[i] = 0xff;
    }
}

这段代码基本上可以工作。除了我无法解决的异常(exception)情况:

通讯方式如下:

• 1byte: r/w-bit+length
• 1byte:地址
• 1-127byte:数据

因此，当我从从芯片读取 1 个字节时，即发送 3 个字节(rw+len、地址、虚拟字节)时，我的 in_buf 缓冲区中的数据为 0xFF。现在有一件奇怪的事情:当我再读一个字节时，没有改变任何东西(总线上只有一个虚拟字节)，我的 in_buf 的第一个字节得到了正确的数据。但这似乎并不总是有效，因为我的程序在某些地方仍然卡住了。

我带着很多问号坐在这里。

第二个奇怪的事情:读取 8 个字节，我的缓冲区中的数据正确直到最后一个字节，最后一个字节是 0xFF，应该是 0x00。什么鬼？

PS:已经向 Microchip 申请了此问题的支持。

Answer 1

您的SPI1_put 有问题。

在您的SPI1_put 函数中，您在开始传输后立即读取SPI1BUF，因此您在传输未完成时读取(如果我错了请纠正我，但是当 FIFO 为空时读取不会阻塞并且只返回前一个字节)。该函数应该是这样的:

void SPI1_put(uint8_t* data, uint16_t length) {
    uint16_t sent = 0;
    uint16_t rec = 0;
    uint8_t dummy;
    while(1)
    {
        if( !SPI1STATbits.SPITBF && sent < length )
            SPI1BUF = data[sent++];
        if( !SPI1STATbits.SRXMPT && rec < length )
            dummy = SPI1BUF, rec++;
        if( sent == length && rec == length )
            break;
    }
}

关于SPI1_get，我觉得还可以，但我不确定。问题是，它看起来应该与 SPI1_put 非常相似，因为 SPI 在工作方式上确实是对称的:

void SPI1_get(uint8_t* data, uint16_t length) {
    uint16_t sent = 0;
    uint16_t rec = 0;
    while(1)
    {
        if( !SPI1STATbits.SPITBF && sent < length )
            SPI1BUF = 0xff, sent++;
        if( !SPI1STATbits.SRXMPT && rec < length )
            data[rec++] = SPI1BUF;
        if( sent == length && rec == length )
            break;
    }
}

总的来说，因为你只做同步调用，所以增强缓冲区并不是很有用。只需对每个字节执行“发送、等待、接收”，您就可以拥有具有相同结果的更简单的函数。

更新后

编辑:

您的新代码看起来是正确的，除了 while 中您做错的条件。这是更正后的代码，其中包含一些可能会改进它的注释的修改(删除了缓冲区副本):

// No additional buffers

void SPI1_com(uint8_t* out, uint8_t* in, uint16_t out_len, uint16_t in_len) {
    uint16_t len = out_len + in_len;
    uint16_t sent = 0, recv = 0, i;
    uint16_t dummy;


    // After the call, SPI comms should have ended and RX FIFO should be empty.
    // If SPI1STATbits.SRXMPT is not 1 here,
    // it means there is a problem in the code. Report it somehow for debug ?
    // if( !SPI1STATbits.SRXMPT )
    //     error!

    // This loop is harmless but shouldnt be needed
    //while (!SPI1STATbits.SRXMPT)
        //dummy = SPI1BUF; // empty buffer

    i = 0;
    while (sent < len || recv < len) {
        if (SPI1STATbits.SPIBEC != 7 && sent < len) {
            // Here we are out of the buffer when sent>=out_len,
            // but it's ok because random bytes are fine here
            SPI1BUF = out[sent++];
        }
        if (!SPI1STATbits.SRXMPT && recv < len) {
            if( recv < out_len )
                // Before out_len, discard the data
                dummy = SPI1BUF;
            else
                // After out_len, store the data in in[]
                in[i++] = SPI1BUF;
            recv++;
        }
    }

}

这是否纠正了任何错误？另外，这听起来可能很愚蠢，但你说得对吗？我不知道你做了什么，但对于你的 1 字节读取，它应该是 SPI1_com(two_byte_buffer,one_byte_buffer,2,1);。

还有一点:你似乎总是在一开始就尝试清空RX FIFO。 FIFO 里真的有东西吗？ SPI1STATbits.SRXMPT 必须为 1，甚至不尝试清空。如果不是，则软件某处存在错误。你有使用 SPI 的任何其他代码吗？