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。微控制器是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);
    }
}

这里是电话：

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：sent 0x02 0x01 0xff 0xff, received 0x00 0x00 0x05 0x01, 但是上面的函数没有正确地从接收缓冲区中取出数据。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 sheet，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？！

根据此处的要求，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，同时解决了勘误表中提到的错误 sheet:

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;
    }
}

此代码基本有效。除了我无法解决的例外情况：

通信工作如下：

1字节：r/w-bit+长度
1字节：地址
1-127字节：数据

所以，当我从从芯片读取 1 个字节时，意味着发送 3 个字节（rw+len、地址、虚拟字节），我 in_buf 缓冲区中的数据是 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（总线上只是一个虚拟字节），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，因为我的程序仍然在某些地方卡住了。

我带着很多问号坐在这里。

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

PS: 已经在 Microchip 提交了此问题支持的工单。

Answer 1

你的SPI1_put有问题。

在您的 SPI1_put 函数中，您在开始传输后立即阅读 SPI1BUF，因此您在传输未完成时阅读（如果我错了请纠正我，但当FIFO 为空不会阻塞，只是 return 前一个字节）。该函数应该类似于：

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，因为你只是做同步调用，所以增强缓冲区并不是很有用。您可以通过对每个字节执行 'send, wait, receive' 来获得具有相同结果的更简单的函数。

编辑更新后：

您的新代码看起来是正确的，除了 while 中的条件您做错了。这是更正后的代码，其中包含一些可以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：看来你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。您还有其他使用 SPI 的代码吗？

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

How to correctly receive data through SPI enhanced buffer mode of Microchip PIC24F microcontrollers?

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