关于STM32H7的SPI－DMA传输问题

wenwutan 提问时间：2020-3-24 17:16 /

问答
是否解决:

主芯片是 STM32H743X，SPI-FLASH是 W25Q256，使用HAL库（V1.8）。如果SPI不使用DMA模式，则 W25Q256 数据读写正确。如果SPI使用DMA模式，则不正确，例如反复读取 W25Q256 的ID，只有第一次能正确读到，后续都只能读取到0。

SPI初始化代码如下：
spiFlash1Handle.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;       //设置SPI工作模式，设置为主模式
spiFlash1Handle.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;//设置SPI单向或者双向的数据模式:SPI设置为双线模式
spiFlash1Handle.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT; //设置SPI的数据大小:SPI发送接收8位帧结构
spiFlash1Handle.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW; //串行同步时钟的空闲状态为低电平电路中下拉
spiFlash1Handle.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;    //串行同步时钟的第一个跳变沿（上升或下降）数据被采样
spiFlash1Handle.Init.NSS = SPI_NSS_HARD_OUTPUT;    //NSS信号由软件管理
spiFlash1Handle.Init.NSSPMode = SPI_NSS_PULSE_DISABLE;//NSS信号脉冲失能
spiFlash1Handle.Init.IOSwap = SPI_IO_SWAP_DISABLE;//SPI_IO_SWAP_ENABLE;
spiFlash1Handle.Init.NSSPolarity = SPI_NSS_POLARITY_LOW;
spiFlash1Handle.Init.MasterInterDataIdleness = SPI_MASTER_SS_IDLENESS_02CYCLE;
spiFlash1Handle.Init.MasterKeepIOState = SPI_MASTER_KEEP_IO_STATE_ENABLE;  //SPI主模式IO状态保持使能
spiFlash1Handle.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_64;//定义波特率预分频的值:波特率预分频值为64
spiFlash1Handle.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;    //指定数据传输从MSB位还是LSB位开始:数据传输从MSB位开始
spiFlash1Handle.Init.FifoThreshold = SPI_FIFO_THRESHOLD_01DATA;    //1个字节的FIFO
spiFlash1Handle.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;    //关闭TI模式
spiFlash1Handle.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;//关闭硬件CRC校验
spiFlash1Handle.Init.CRCPolynomial = 7;             //CRC值计算的多项式

经过几天的测试，发现是SPI模块的FIFO在作怪。在HAL库中，函数 HAL_SPI_TransmitReveive_DMA( ) 中操作过程是：配置RXDMA -> 设置 CFG1.RXDMAEN -> 配置TXDMA -> 设置 CFG1.TXDMAEN -> 设置 CR1.SPE -> 设置 CR1.CSTART。
这个过程看起来没有错，但在实际运行时，到“设置 CFG1.TXDMAEN”后，对应DMA的 SR.HTIF 和 SR.TCIF 立即被置上，并进了相应的DMA完成中断。而此时“设置 CR1.SPE” 和 “设置 CR1.CSTART”都还没执行，MOSI、SCK上也没有波形输出，当执行完 “设置 CR1.CSTART”之后，时钟、数据才有波形输出，之后进入RXDMA完成中断。
而到了第二次，同样的处理过程，到“设置 CFG1.TXDMAEN”后，会同时进TXDMA完成中断和 RXDMA完成中断，导致接收到的数据全为0，因为此时并没有实际收发数据，执行完 “设置 CR1.CSTART”之后，数据才真正发送出去。
根据以上现象，我的推测结果是，一设置 CFG1.TXDMAEN，SPI模块就会把Txduf中的数据搬到SPI的TXFIFO中，致使产生TXDMA完成中断，数据实际并没有被发出去，直到 “设置 CR1.CSTART”后，才开始将TXFIFO中的数据发送出去。之所以第二次及以后会同时产生TXDMA和RXDMA中断，是因为SPI的RXFIFO被SPI模块认为没读空（实际已经被DMA读走），RXFIFO显示内部有数据（SPI寄存器SR.RXWNE 和 RXPLVL不为0），使得后续只要一设置 CFG1.TXDMAEN，就发生RXDMA完成中断。
根据猜测，进行了大于16字节（SPI模块FIFO的大小）的测试，发现使用DMA方式时，只能发送16字节的数据，例如DMA设置为40个字节，“设置 CFG1.TXDMAEN”后，对应DMA的 SR.HTIF 和 SR.TCIF 立即被置上，但 “设置 CR1.CSTART”后，MOSI和SCK上的波形，只有16个字节的宽度。
无论我将FIFO阈值（CFG1.FTHVL）设置为多少，现象都是一样，CFG1.TXDMAEN之后，就会DMA数据传输到TXFIFO中，并且最多只能发16个字节。
各位大神，有没有知道怎么解决这个问题，我想把SPI模块的FIFO禁止了，但没找到办法，资料没写，寄存器里也没有。