嵌入式系统中SPI、I2C等一主多从总线该如何管理？

wzd5230 · 发表于 2018-10-29 23:41:32

本帖最后由 wzd5230 于 2018-10-29 23:41 编辑

   这个问题来自于实际产品开发中的疑问，在我们的产品中MCU和1*RF_IC通过SPI总线进行连接。该RF_IC和MCU还有一个中断引脚，通过该中断引脚通知MCU产生中断。
   目前的软件架构为，主程序中间隔一定时间通过SPI操作RF_IC发包，对应的中断函数中也有一定量通过SPI操作RF_IC的代码，目前有以下疑问：
      a. 针对一个SPI时序的代码，如果不加临界区保护，那么有可能在主循环中一个spi时序还没有完成，就进入中断，在中断中也有SPI访问，实际导致产生的SPI时序异常。
      b. 针对一个SPI时序的代码加临界区保护，但是没有对一些api函数使用临界区保护。有些操作是一些列的SPI操作，虽然单个SPI时序不会被打断，但是一系列SPI操作如果被打断，将导致API的功能异常。
      c. 针对所有API的代码价临界区保护，这回导致部分SPI操作较长的API影响中断的响应。
这还只是1个SPI总线上只有1个SPI设备的情况，如果有多个SPI设备，如何协调线程、中断之前对设备的访问？以及在UCOS这类抢占式系统中，如何对控制对这些设备的访问？

dxgdsx · 发表于 2018-10-30 08:46:59

本帖最后由 dxgdsx 于 2018-10-30 08:49 编辑

单个SPI操作时序的保护采用屏蔽相应中断来保护，其余长时间代码用互斥信号量来保护，避免中断屏蔽时间过长。同时中断的上半部要尽可能短。

日日♂夜夜 · 发表于 2018-10-30 09:16:32

我们的方法是专门一个线程处理对应的外设其他线程和中断只是向这个外设数据结构中注入数据，不干涉外设通讯循环

aozima · 发表于 2018-10-30 09:47:14

SPI 使用mutex管理多个CS。
I2C使用mutex只允许同时有一个人操作。

wzd5230 · 发表于 2018-11-1 08:28:09

dxgdsx 发表于 2018-10-30 08:46
单个SPI操作时序的保护采用屏蔽相应中断来保护，其余长时间代码用互斥信号量来保护，避免中断屏蔽时间过长 ...

单个的SPI时序我觉得肯定要加入临界区保护，否则可能导致时序紊乱或者畸形。

wzd5230 · 发表于 2018-11-1 08:30:08

日日♂夜夜发表于 2018-10-30 09:16
我们的方法是专门一个线程处理对应的外设其他线程和中断只是向这个外设数据结构中注入数据，不干涉外设通 ...

这种方式相当于中断函数中不会通过SPI对设备进行访问，只是对某一任务（SPI管理任务）发送消息，由消息中再对设备进行处理。对于抢占式系统来说，如果优先级安排合适，并不会比直接在中断中进行操作慢多少。

wzd5230 · 发表于 2018-11-1 08:31:59

aozima 发表于 2018-10-30 09:47
SPI 使用mutex管理多个CS。
I2C使用mutex只允许同时有一个人操作。

你说的是对的，单着仅限于对单个时序的保护，如果某个API包含多个SPI/I2C时序，究竟是保护还是不保护呢？

嵌入式系统中SPI、I2C等一主多从总线该如何管理？

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