STM32F407采用定时器触发DMA以SPI收发方式访问ADS8329

am3359

最近用到STM32F407通过SPI读取ADS8329，想用定时器触发DMA以SPI读取AD值，在网上找了一圈，国内国外网站找遍了都没有类似的例子，就自己写了一个，发上来希望大家指正。

ADS8329的最高采样率是1Msps，
CONVST - PE8 - TIM1_CH1N
CS - PE12 - TIM1_CH3N
SCLK - PA5
SDO - PA6
SDI - PA7

/**********************程序开始**********************/
/*************本程序实现4个半字循环刷新****************/
u16 SPI1_Rx_Buff[4];   //DMA指向内存地址，存放SPI接收数据
u16 SPI1_Tx_Buff[4]={0xd000,0xd000,0xd000,0xd000}; //存放SPI发送数据

void SPI1_Init(void)
{         
        GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
        SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;

        RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//使能GPIOA时钟
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);//使能SPI1时钟

        //PA5,6,7初始化设置
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;//PA5~7复用功能输出       
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
        GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
        GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_UP;//上拉  
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化

        GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_SPI1);//PA5复用为 SPI1
        GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_SPI1);//PA6复用为 SPI1
        GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_SPI1);//PA7复用为 SPI1

        //这里只针对SPI口初始化
        RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);//复位SPI1
        RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,DISABLE);//停止复位SPI1

        SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
        SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;                //为主SPI
        SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_16b;                //SPI发送接收16位帧结构
        SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;                //串行同步时钟的空闲状态为低电平
        SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;        //串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样
        SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;                //NSS信号由软件管理
        SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4;  //波特率预分频值为4(21MHz)
        SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;        //数据从MSB位开始
        SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;        //CRC值计算的多项式
        SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);

        SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI外设
}

void DMA_Config(void)
{
        DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
       
        RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE);

        /* DMA disable*/
        DMA_Cmd(DMA2_Stream2, DISABLE);
        DMA_Cmd(DMA2_Stream3, DISABLE);
       
        DMA_DeInit(DMA2_Stream2);
        DMA_DeInit(DMA2_Stream3);
         
        //   SPI1 RX DMA 配置  Stream2
        DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_6;
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&SPI1->DR;         //指定DMA的外设基地址为SPI1的数据地址
        DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)SPI1_Rx_Buff;         //指定DMA的内存基地址
        DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;                 //DMA传输方向为读外设 写到内存
        DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4;//DataSize;                            //传输数量(0-65535，不能为0)
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;        //失能外设地址增长
        DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;                 //使能内存地址增长 免去FOR循环
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;        //PSIZE=16bit
        DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;        //MSIZE=16bit
        DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//DMA_Mode_Normal;//       //DMA模式为非循环模式,非循环模式只进行单次传输。
        DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;                     //优先权为高
        DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;                  //失能FIFO模式
        DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_HalfFull;       //FIFO的阀值为半满
        DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;                    //内存突发传输为单一
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;     //外设突发传输为单一
        DMA_Init(DMA2_Stream2, &DMA_InitStructure);                             //初始化DMA2_Stream2
        //DMA_ITConfig(DMA2_Stream2, DMA_IT_TC, ENABLE);//使能传输完成中断
       
        //   SPI1 TX DMA 配置   Stream3
        DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_6;       
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&SPI1->DR;         //指定DMA的外设基地址为SPI1的数据地址
        DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)SPI1_Tx_Buff;         //指定DMA的内存基地址
        DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_MemoryToPeripheral;                 //DMA传输方向为读内存，写外设
        DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4;//DataSize;                            //传输数量(0-65535，不能为0)
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;        //失能外设地址增长
        DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;                 //失能内存地址增长
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;        //PSIZE=16bit
        DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;        //MSIZE=16bit          
        DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//DMA_Mode_Normal;//       //DMA模式为非循环模式,非循环模式只进行单次传输。
        DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium ;                  //优先权为中等
        DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;                  //失能FIFO模式
        DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_HalfFull;       //FIFO的阀值为半满
        DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;                    //内存突发传输为单一
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;     //外设突发传输为单一
        DMA_Init(DMA2_Stream3, &DMA_InitStructure);                             //初始化DMA2_Stream3
        //DMA_ITConfig(DMA2_Stream3, DMA_IT_TC, ENABLE);                        //因为是发送虚拟数据。不需要中断
       
        /* DMA enable*/
        DMA_Cmd(DMA2_Stream2, ENABLE);
        DMA_Cmd(DMA2_Stream3, ENABLE);
}

void TIM1_Init(u16 period)//period设置24以1MHz采样，period设置240以100KHz采样，period设置2400以10KHz采样，period设置24000以1KHz采样，
{
        GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
       
        TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
        TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

        RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);//使能GPIOE时钟
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);
       
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8 |GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_12 |GPIO_Pin_13;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;//模式必须为复用
        //GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
        GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_100MHz;//频率为快速
        GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;
        GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
        GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource8, GPIO_AF_TIM1);//PE8 作为 AD的/convst信号
        GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_TIM1);
        GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource12, GPIO_AF_TIM1);//PE12 作为 AD的/CS信号
        GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource13, GPIO_AF_TIM1);
       
        //初始化
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //死区控制用。
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //向上计数
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 7 - 1;   //Timer clock = 168M /(TIM_Prescaler+1) = 24M
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 4;
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = period - 1;
        TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseStructure);
       
        //配置输出比较，产生PWM方波
        TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//PWM1为正常占空比模式，PWM2为反极性模式
        TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
        TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable;
        TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
        TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;//输出反相 TIM_OCNPolarity_Low;//输出同相，
        TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;
        TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCNIdleState_Reset;

        TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 1;//ccr1;//PE8 作为 AD的/convst信号
        TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);//触发DMA2_Stream3 channel6
       
        TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 1;//ccr2;
        TIM_OC2Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);//触发DMA2_Stream2 channel6
       
        TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 23;//ccr3;//PE12 作为 AD的/CS信号
        TIM_OC3Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);

        TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);
        TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);
       
        /* TIM1 DMA 请求使能 */
        TIM_DMACmd(TIM1, TIM_DMA_CC1 | TIM_DMA_CC2, ENABLE);//\\
}

int main(void)
{
        SPI1_Init();
        DMA_Config();
        TIM1_Init(24);//1MHz
        //PWM_Init(240);//100KHz
        //PWM_Init(2400);//10KHz
        //PWM_Init(24000);//1KHz
        while(1)
        {
                //CPU很闲
        };   
}
/**********************程序结束**********************/

邹军师

好东西  mark
   

liuruoshui

只要配置好了，理论上没有问题！

ggchao

收藏多谢！

逝去那天

liuruoshui 发表于 2015-8-20 08:23
只要配置好了，理论上没有问题！

楼主可以用么，我感觉不行啊，最近也在调‘

am3359

绝对可以！

ddcour

不错，多谢分享！！！

guo407214944

为什么不配置spi_cs引脚？

guo407214944

为什么不配置SPI-CS引脚

am3359

guo407214944 发表于 2016-10-17 21:04
为什么不配置SPI-CS引脚

407作主设备，ADS8329为从设备，CONVST和CS时序要配合起来一起工作，407作从设备才需要配置SPI-CS引脚

zkmcu

好东西，MARK

hejun

Mark！！！

aduecho

楼主的想法很不错，只是这种做法只适合16位及以下adc, DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4;//DataSize;这里我想楼主是一次想传输4个16bit的数据，但是实际上每次dma只传输一个16bit.如果你把循环模式取消的话就会发现spi在四个定时器周期后就停止了，每个定时器周期只传输了一个16bit.我想读取一个24位的adc,把spi设置成8位，dma传输数量为4，期待一个dma事件它能传输32bit数据，但是无论我怎么折腾，每个dma时间还是只传输8位数据，即使开启和设置fifo及brust 模式也一样。Google 了全网也没能找到解决办法的，晚点我开个帖子来求大神们集思广益

20061002838

407的SPI只有一个数据深度的buffer，定时器触发DMA传输数据到SPI存在问题
SPI 16bit模式，21M时钟，发送完成一个数据需要 168/21*16 = 128主时钟周期；
DMA传输一次数据，在F1xx系列上面需要10个主时钟周期左右，F4系列上面的时间只会比F1的短，不会更长，也就是说DMA传输四个数据的时间小于SPI发送一个数据的时间；

DMA传输第一个数据，SPI移位寄存器立刻开始工作，发动缓冲区变为空；
DMA传输第二个数据，SPI移位寄存器尚未发送完成，DMA的数据会存放在发送缓冲区中；
DMA传输第三个数据，SPI移位寄存器依然未发送完成，发送缓冲区中会被新的数据覆盖；
DMA传输第四个数据，同上；

实际只会发送两个数据，第一个和第四个（尚未经过逻辑分析仪抓波形验证）
解决办法是由SPI触发DMA传输，保证DMA传输给SPI的每一个数据都被移位寄存器发送走了；
或者使用SPI的TXFIFO，注意是要SPI自己的FIFO，DMA的FIFO没用。带有FIFO的SPI，某些系列有，某些系列没有，这个很乱，确认的是F1，F4没有，F0，F3，F7有

aduecho

20061002838 发表于 2018-8-9 18:17
407的SPI只有一个数据深度的buffer，定时器触发DMA传输数据到SPI存在问题
SPI 16bit模式，21M时钟，发送完 ...

非常感谢你专业的解答，我刚才尝试过各种组合设置，证明你的说法。我用的STM32f429 ,那个discovery 板子，spi跑的45m.做了一些记录和抓了一些波形，等周末整理了之后放上来。
另外我很好奇如果用SPI_TX 事件触发spi发送，这样为什么不会一直循环下去呢？我尝试先用TIM触发spi1发送，另外一路dma数据流y配置为spi1_tx触发，他的外设也配置为spi1,但实际上这个数据流 y也是发送了一次就停止了，它没能让自己处于自我循环的模式，不知道为什么。
顺便请问下是不是所以的f7都含有spi fifo 呢？刚才去ST网站上随便找了几个DS看了下都没有写，但是从另外一个F7系列的简介上看到了包含3B的发送fifo和4B的接收fifo,因此就迷惑了，不知道具体哪款有。如果您知道的话请随便列举几个常见的型号，谢谢。

20061002838

aduecho 发表于 2018-8-10 04:08
非常感谢你专业的解答，我刚才尝试过各种组合设置，证明你的说法。我用的STM32f429 ,那个discovery 板子 ...

自我循环是个什么意思，想要实现TIM触发一次，SPI传输若干字节？
F7系列我是看到参考手册上面讲SPI的有FIFO，应该是F7全系列都是。收发各32bit，有点鸡肋，H7系列是16*8bit，好多了