SPIDMA发送/接收是非常常见的MCU应用，用于与高速SPI器件通信并提高效率，这个帖子是评测STM32U385RG的SPI1接口，并启用SPI1的DMA发送功能。
: u8 z* ~& i9 G- j/ b
       在上一个帖子中提到，STM32U3的DMA外设名为GPDMA，在ST新出的系列中，任意支持DMA的外设都可以绑定到DMA的任意通道/流/节点上，不像F103和F4系列那样规定通道号，来看看SPI1DMA的配置：


" C0 G3 ]& ]) [5 I
  C0 |8 P8 o; F) `Normal模式表示每次调用DMA发送函数只会发送一次，Circular模式表示只调用一次DMA发送函数就一直发；在外设所使用的DMA中一般配置外设地址非自增，内存地址可配置为自增或者非自增，内存地址非自增表示DMA发送的数据是同一个数据，也就是内存首地址的数据；源地址和目标地址的数据格式必须一致，都是8位或者16位；只要SPI使用了DMA进行发送或者接收，就必须要把SPI中断和DMA中断都打开，少打开一个都不会正常工作。
0 O2 E% Y& H6 O0 C( E7 [7 K
% a9 I* C8 k$ O) {SPI初始化代码如下，在ST新系列中加入了一些不太常用的SPI机制，如CS片选引脚空闲等待节拍，Ready模式，因为在大部分场景中片选引脚都由GPIO进行控制，比较少用到SPI外设自带的NSS引脚功能，除非是双MCU通信：
& y( e( d/ K4 V5 e5 V9 z

1. void SPI1_PA5_PA6_PA7_Init(void)
   * c: g% e, n8 U9 k$ {( ]
2. {
   
3.    
   
4.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
   - C. O2 P7 a# C0 |: E; u& c
5.     __HAL_RCC_SPI1_CLK_ENABLE();
   
6.     __HAL_RCC_GPDMA1_CLK_ENABLE();
   # o8 O! a# @9 L' \8 ?% f
7.    
   
8.     RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
   
9.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   & m. g) K: i8 x: B
10.   SPI_AutonomousModeConfTypeDef HAL_SPI_AutonomousMode_Cfg_Struct = {0};
    
11.    
    - L7 F7 |( g( u
12.     PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_SPI1;
    ) `1 i2 N' M* _, K
13.   PeriphClkInit.Spi1ClockSelection = RCC_SPI1CLKSOURCE_PCLK2;
    
14.   HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit);
    
15.    
    
16.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7;
    
17.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    
18.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    - w! h( @  ~. _/ I( m( ~- L
19.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    + U8 E, u, n4 I: f, Z
20.     GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF5_SPI1;
    
21.     HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    / X% e+ }* H/ A7 T. @$ N" [6 m& o" {
22. 
    6 V4 b3 k# y1 v( C- ~
23.   hspi1.Instance = SPI1;
    
24.   hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;
    % S+ Z. \$ g! m" M9 y& b
25.   hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
    
26.   hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
    + L: \7 g% M4 O
27.   hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;
    3 Y, H  p0 O8 v' ^. {8 |
28.   hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;
    
29.   hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;
    
30.   hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_2;
    ; ~. B( Q. P% N1 [8 f
31.   hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
    1 I: c' W. M2 d* x
32.   hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;
    
33.   hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;
    , t, s6 C1 X, y7 x7 H8 X4 U
34.   hspi1.Init.CRCPolynomial = 0x7;
    8 X' a) o- o/ p/ i7 Y$ O& Y5 m
35.   hspi1.Init.NSSPMode = SPI_NSS_PULSE_ENABLE;
    
36.   hspi1.Init.NSSPolarity = SPI_NSS_POLARITY_LOW;
    
37.   hspi1.Init.FifoThreshold = SPI_FIFO_THRESHOLD_01DATA;
    
38.   hspi1.Init.MasterSSIdleness = SPI_MASTER_SS_IDLENESS_00CYCLE;
    
39.   hspi1.Init.MasterInterDataIdleness = SPI_MASTER_INTERDATA_IDLENESS_00CYCLE;
    ' }  ]' w; z$ K- b, m
40.   hspi1.Init.MasterReceiverAutoSusp = SPI_MASTER_RX_AUTOSUSP_DISABLE;
    ! x5 y! |# m6 N  L# w
41.   hspi1.Init.MasterKeepIOState = SPI_MASTER_KEEP_IO_STATE_ENABLE;
    & w6 M/ p0 r. v  G1 K: r* T
42.   hspi1.Init.IOSwap = SPI_IO_SWAP_DISABLE;
    / j% y7 u1 R  b1 Q
43.   hspi1.Init.ReadyMasterManagement = SPI_RDY_MASTER_MANAGEMENT_INTERNALLY;
    
44.   hspi1.Init.ReadyPolarity = SPI_RDY_POLARITY_HIGH;
    8 _! y2 K) k# n' ], D  N% M3 t! G7 a
45.   HAL_SPI_Init(&hspi1);
    + g+ P4 C  ^1 k1 z) s. Z$ H, H
46.     __HAL_SPI_ENABLE(&hspi1);
    0 P# r  p, v4 |. u0 l
47.    
    + {$ F$ ~  ~, s+ [  J. v
48.     HAL_NVIC_SetPriority(SPI1_IRQn, 0, 0);
    6 Y+ s2 A1 O9 w) t: ?. @
49.     HAL_NVIC_EnableIRQ(SPI1_IRQn);
    
50.    
    - K* I$ i. ~# t1 L$ j: R
51.   HAL_SPI_AutonomousMode_Cfg_Struct.TriggerState = SPI_AUTO_MODE_DISABLE;
    
52.   HAL_SPI_AutonomousMode_Cfg_Struct.TriggerSelection = SPI_GRP1_GPDMA_CH0_TCF_TRG;
    2 Y1 U5 C/ y( t+ {0 o: G8 c6 j
53.   HAL_SPI_AutonomousMode_Cfg_Struct.TriggerPolarity = SPI_TRIG_POLARITY_RISING;
    
54.   HAL_SPIEx_SetConfigAutonomousMode(&hspi1, &HAL_SPI_AutonomousMode_Cfg_Struct);
    . ]- a* D2 v0 @
55. 
    ( ~  E( i2 v/ S* X9 K; {) O
56.     handle_GPDMA1_Channel1.Instance = GPDMA1_Channel1;
    
57.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.Request = GPDMA1_REQUEST_SPI1_TX;
    $ S: l6 G9 E9 q4 o% |
58.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.BlkHWRequest = DMA_BREQ_SINGLE_BURST;
    
59.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH;
    . {8 C) d2 F0 u4 j
60.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.SrcInc = DMA_SINC_INCREMENTED;
    
61.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.DestInc = DMA_DINC_FIXED;
    
62.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.SrcDataWidth = DMA_SRC_DATAWIDTH_BYTE;
    ) V  t- r4 J3 s9 K- W3 J
63.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.DestDataWidth = DMA_DEST_DATAWIDTH_BYTE;
    
64.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.Priority = DMA_LOW_PRIORITY_LOW_WEIGHT;
    9 n- G& P% q( L; z
65.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.SrcBurstLength = 1;
    
66.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.DestBurstLength = 1;
    . o: Z. H+ v7 F- A5 }- [+ S3 B
67.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.TransferAllocatedPort = DMA_SRC_ALLOCATED_PORT0|DMA_DEST_ALLOCATED_PORT0;
    : ]8 J2 t7 J& v
68.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.TransferEventMode = DMA_TCEM_BLOCK_TRANSFER;
    
69.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.Mode = DMA_NORMAL;
    6 ^+ C( r( v- M+ y4 b' Y# i0 i
70.     HAL_DMA_Init(&handle_GPDMA1_Channel1);
    : V" b& `- s$ b- F$ w
71. 
    
72.     __HAL_LINKDMA(&hspi1 , hdmatx , handle_GPDMA1_Channel1);
    
73. 
    
74.     HAL_DMA_ConfigChannelAttributes(&handle_GPDMA1_Channel1, DMA_CHANNEL_NPRIV);
    4 \4 _% B0 _, B, h# d. N6 B
75.    
    
76.     HAL_NVIC_SetPriority(GPDMA1_Channel1_IRQn, 0, 0);
    
77.   HAL_NVIC_EnableIRQ(GPDMA1_Channel1_IRQn);
    
78. 
    
79. }
    
80. 
    
81. void GPDMA1_Channel1_IRQHandler(void)
    + z  e! U* s$ _1 s$ r* x
82. {
    & x  o3 x0 A' V" {
83.   HAL_DMA_IRQHandler(&handle_GPDMA1_Channel1);
    
84. }
    2 K8 W3 c+ l. C+ C+ ^5 U: E
85. 
    3 M3 D; u+ c, Z& o) E
86. void SPI1_IRQHandler(void)
    1 t0 G. J; O, O5 P
87. {
    ' r& C, B4 y  V) s; E
88.   HAL_SPI_IRQHandler(&hspi1);
    
89. }

复制代码

2 `/ B* {0 a$ {- g$ [0 L& OSPI发送或者发送+接收代码如下：

1. uint8_t SPI1_PA5_PA6_PA7_Read_Write_Byte(uint8_t TxData)
   / a' x1 k. Q5 x; F. J
2. {
   ! y$ \* S* d! e  Z+ l6 p4 l
3.     uint8_t Rxdata;
     S3 g, G: a" {7 ?/ c' \3 Z, _
4.     HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1 , &TxData , &Rxdata , 1 , 1000);      
   + w( G8 S' ^1 J9 B! }
5.     return Rxdata;
   0 Y& s: C, ]( P( s0 k7 Z
6. }
   ! s; X: I7 b6 P6 h. e4 M4 u" B& n( e
7. 
   
8. void SPI1_PA5_PA7_Write_Byte(uint8_t TxData)
   
9. {
   ! G3 c& ^. Y& g0 \! t* m& W& l, O* A) {6 K
10.     HAL_SPI_Transmit(&hspi1 , &TxData , 1 , 1000);
    
11. }

复制代码

3 T* r4 H# |  o- _# N0 }7 v4 \. q$ _
0 c* ?- o- \# ESPI随时需要调整数据位数为16位或者改回8位：
& \8 s; F( n/ g9 M& O2 V

1. hspi1.Init.DataSize=SPI_DATASIZE_16BIT;
   
2. HAL_SPI_Init(&hspi1);
   6 H% ~# R( a# ~' ^2 X2 P
3. 
   , T! d' f3 X9 W7 l; O3 G3 b
4. hspi1.Init.DataSize=SPI_DATASIZE_8BIT;
   ! P: J7 V- {: w* z; _; A" z
5. HAL_SPI_Init(&hspi1);

复制代码

0 g( t+ U5 D9 p" q5 {4 i在实际应用中，常常需要修改DMA参数，最常见的就是内存地址自增或者非自增，数据是8位或者16位（Halfword半字）对齐：

1. void SPI1_TX_DMA_Config_PID_MID_HalfWord_Normal()
   ; G: `( i5 v5 V. _
2. {
   
3.     handle_GPDMA1_Channel1.Instance = GPDMA1_Channel1;
   
4.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.Request = GPDMA1_REQUEST_SPI1_TX;
   
5.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.BlkHWRequest = DMA_BREQ_SINGLE_BURST;
   . y; J) B# l6 n/ \, ~3 ?7 O/ K
6.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH;
   
7.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.SrcInc = DMA_SINC_FIXED;
   
8.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.DestInc = DMA_DINC_FIXED;
   9 U  o1 K# z! s
9.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.SrcDataWidth = DMA_SRC_DATAWIDTH_HALFWORD;
   8 @4 Z0 K; R0 g  v& H; u
10.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.DestDataWidth = DMA_DEST_DATAWIDTH_HALFWORD;
    
11.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.Priority = DMA_LOW_PRIORITY_LOW_WEIGHT;
    
12.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.SrcBurstLength = 1;
    
13.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.DestBurstLength = 1;
    9 W- I( x+ v0 L0 l! l5 E' {. A( l+ u
14.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.TransferAllocatedPort = DMA_SRC_ALLOCATED_PORT0|DMA_DEST_ALLOCATED_PORT0;
    
15.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.TransferEventMode = DMA_TCEM_BLOCK_TRANSFER;
    
16.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.Mode = DMA_NORMAL;
    ; S) y. _# h4 y+ K
17. 
    7 \' c& K& m9 A) A' p6 E5 Y: l+ E8 S
18.   HAL_DMA_Init(&handle_GPDMA1_Channel1);
    / Y* T. j, Q+ }- _; }9 M8 j3 I6 d
19.    
    
20.     __HAL_LINKDMA(&hspi1 , hdmatx , handle_GPDMA1_Channel1);
    
21.    
    
22. }
    / F3 U5 g; @) d: E2 y. ^1 \
23. 
    5 F# n2 D& Y. I- e" M* a0 Z8 ?
24. void SPI1_TX_DMA_Config_PID_MIE_Byte_Normal()
    ; P8 u" X6 ]9 ], P0 H8 ]
25. {
    
26.     handle_GPDMA1_Channel1.Instance = GPDMA1_Channel1;
    8 J" D# I, m: p8 `
27.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.Request = GPDMA1_REQUEST_SPI1_TX;
    
28.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.BlkHWRequest = DMA_BREQ_SINGLE_BURST;
    4 Z' G9 u1 y, l2 c, d
29.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH;
    
30.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.SrcInc = DMA_SINC_INCREMENTED;
    
31.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.DestInc = DMA_DINC_FIXED;
    
32.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.SrcDataWidth = DMA_SRC_DATAWIDTH_BYTE;
    
33.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.DestDataWidth = DMA_DEST_DATAWIDTH_BYTE;
    2 O" W* G: Y0 J3 v6 `
34.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.Priority = DMA_LOW_PRIORITY_LOW_WEIGHT;
    % Z" r8 U: m% K9 o6 f
35.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.SrcBurstLength = 1;
    ' T! u5 _: C) |4 e8 m& f
36.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.DestBurstLength = 1;
    1 u- ^) i% x& {% ~
37.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.TransferAllocatedPort = DMA_SRC_ALLOCATED_PORT0|DMA_DEST_ALLOCATED_PORT0;
    2 T( T4 S! B3 w* s
38.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.TransferEventMode = DMA_TCEM_BLOCK_TRANSFER;
    
39.     handle_GPDMA1_Channel1.Init.Mode = DMA_NORMAL;
    - O- h0 @# C! A2 i4 n+ H+ {
40. 
    
41.   HAL_DMA_Init(&handle_GPDMA1_Channel1);
    
42.    
    
43.     __HAL_LINKDMA(&hspi1 , hdmatx , handle_GPDMA1_Channel1);
    2 F+ c3 A0 J/ S
44.    
    
45. }

复制代码

, w/ }" l* k4 x" ~1 l我这里用SPI1去驱动ST7789的屏幕，使用SPI1的DMA发送功能，因此使用DMA传输函数：
6 L1 C) C* E' F2 t

1. HAL_SPI_Transmit_DMA(&hspi1 , pic , num1);

复制代码

+ f' _* o1 @! o( ?  r5 m4 ?# d1 qSPI不使用DMA的波形如图：
$ Z0 ]) E& h* s! g1 x6 N
这里有个ST新系列的SPI波形问题，MOSI脚会在发送结束的时候拉低相当长的一段时间才会恢复高电平。
  m5 B  x! J2 g$ J8 G$ k/ e
SPI使用DMA的波形如图：

+ A( y0 n) o2 w: E- x" \2 @
使用SPI引脚驱动ST7789液晶彩屏：