C++ 为什么在Raspberry Pi（主）和Nucleo l432kc板（从）之间的SPI通信中接收移位和重复数据

​我在ST Q&A论坛和Raspberry Pi论坛上问过同样的问题，但我没有得到任何回答。我希望这里有人能帮助我

我想让两个核子l432kc（从机）通过SPI协议与树莓Pi（主机）通信。在Raspberry上，我使用的是Spidev API，而在Nucleo上，我使用的是带有DMA的HAL SPI接口

允许稳定传输的唯一配置是Spidev的SPI_模式_2，对应于HAL的SPI_极性_高和SPI_相位_2边缘配置

对于上述配置，我有两个问题：

主设备发送给从设备的消息始终正确到达，但从设备发送给主设备的所有消息始终向右移位1位（例如，如果我发送两个字节

0b00000011 0b00000001

我接收

0b00000001 0b10000000

）。看起来MISO信号的采样延迟了，但我不知道为什么

无论是否设置了芯片选择，我都会在两个从机上接收数据。在从机的响应中，我没有碰撞，因此我认为当NSS高时，只有MISO总线在从机中有效地设置为高阻抗模式 为了测试目的，我尝试使用mbed框架的SPISlave类， 这个类不能使用DMA，所以我不能在实际程序中使用它。我用它解决了第一个问题，但第二个问题仍然存在

另一件可能有用的事情是，对于SPISlave类，我可以使用SPI协议的所有4种模式，当然，从机和主机必须使用相同的模式，但不知道使用哪种模式。 正如我之前所说，对于HAL接口，我只能使用SPI_模式_2

这是在两个从机上运行的配置代码：

// SPI
__HAL_RCC_SPI1_CLK_ENABLE();

/* SPI1 parameter configuration*/
hspi.Instance = SPI1; 
hspi.Init.Mode = SPI_MODE_SLAVE;
hspi.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;   // full duplex mode 
hspi.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;       // dimension of 1 byte
hspi.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_HIGH;    // start and idle clk value
hspi.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_2EDGE;         // edge of sampling of data both on miso and mosi        
hspi.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;        // bit order
hspi.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;        // disabling the TI mode
hspi.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE; // disable crc calc
hspi.Init.NSSPMode = SPI_NSS_PULSE_DISABLE;           // disable NSS puls value

if (HAL_SPI_Init(&hspi) != HAL_OK)
  return false;

  /* SPI1 interrupt Init */
HAL_NVIC_SetPriority(SPI1_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(SPI1_IRQn);

// GPIO 
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
/**SPI1 GPIO Configuration    
PA1     ------> SPI1_SCK
PA11     ------> SPI1_MISO
PA12     ------> SPI1_MOSI 
PB0     ------> SPI1_NSS 
*/
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF5_SPI1;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF5_SPI1;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);


// DMA 
/* DMA controller clock enable */
__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();

    /* SPI1 DMA Init */
/* SPI1_RX Init */
hdma_spi_rx.Instance = DMA1_Channel2;
hdma_spi_rx.Init.Request = DMA_REQUEST_1;
hdma_spi_rx.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
hdma_spi_rx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
hdma_spi_rx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
hdma_spi_rx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;
hdma_spi_rx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;
hdma_spi_rx.Init.Mode = DMA_NORMAL;
hdma_spi_rx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW;

if (HAL_DMA_Init(&hdma_spi_rx) != HAL_OK) return false;

 __HAL_LINKDMA(&hspi,hdmarx,hdma_spi_rx);
/* DMA interrupt init */
/* DMA1_Channel2_IRQn interrupt configuration */
HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel2_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel2_IRQn);

/* SPI1 DMA Init */
/* SPI1_TX Init */
hdma_spi_tx.Instance = DMA1_Channel3;
hdma_spi_tx.Init.Request = DMA_REQUEST_1;
hdma_spi_tx.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH;
hdma_spi_tx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
hdma_spi_tx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
hdma_spi_tx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;
hdma_spi_tx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;
hdma_spi_tx.Init.Mode = DMA_NORMAL;
hdma_spi_tx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW;

if (HAL_DMA_Init(&hdma_spi_tx) != HAL_OK) return false;

__HAL_LINKDMA(&hspi,hdmatx,hdma_spi_tx);

/* DMA interrupt init */
/* DMA1_Channel3_IRQn interrupt configuration */
HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel3_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel3_IRQn);

这是在主机上运行的代码：

unsigned int bitsPerByte = 8u;
unsigned int delay =  0u; 
unsigned int speed = 100; // hz
unsigned int cs_change   = 0u;  // false in C

// initialization
fd = ::open("/dev/spidev0.0", O_RDWR);
auto mode = SPI_MODE_2;  // clock polarity low, clock phase second edge

if (fd == -1)
    throw std::runtime_error("Can't open the spi device");

if (::ioctl(fd, SPI_IOC_WR_MODE, &mode) == -1) 
    throw std::runtime_error("Can't set the spi mode"); 

 /*
 * bits per word
 */
auto bits = bitsPerByte;
auto ret = ioctl(fd, SPI_IOC_WR_BITS_PER_WORD, &bits);
if (ret == -1)
    throw std::runtime_error("can't set bits per word");

ret = ioctl(fd, SPI_IOC_RD_BITS_PER_WORD, &bits);
if (ret == -1)
    throw std::runtime_error("can't get bits per word");

/*
 * max speed hz
 */
auto maxSpeed = speed;
ret = ioctl(fd, SPI_IOC_WR_MAX_SPEED_HZ, &maxSpeed);
if (ret == -1)
    throw std::runtime_error("can't set max speed hz");

ret = ioctl(fd, SPI_IOC_RD_MAX_SPEED_HZ, &maxSpeed);
if (ret == -1)
    throw std::runtime_error("can't get max speed hz");

// code used for sending messages
void transfer(uint8_t *tx, uint8_t *rx, size_t size) {
    struct spi_ioc_transfer tr = {  
        (unsigned long)tx,  // .tx_buf 
        (unsigned long)rx,  // .rx_buf        
        size,               // .len  
        speed,              // .speed_hz
        delay,              // .delay_usecs
        bitsPerByte,        // .bits_per_word
        cs_change,          // .cs_change
        0,                  // .tx_nbits
        0,                  // .rx_nbits
        0,                  // .pad
    };

    if (::ioctl(fd, SPI_IOC_MESSAGE(1), &tr) == -1)
        throw std::runtime_error("Can't send data throught the spi");
}

在从机的主要功能中，我实际做的唯一一件事就是发回我收到的确切数据包

编辑 在覆盆子论坛上，有人告诉我使用piscope查看发送到PIN上的数字值。我已经这样做了，我看到CE0和CE1引脚总是很低。我不明白为什么味噌上没有碰撞

编辑2 我已经解决了第二个问题（重复数据），这是主配置上的一个错误，我使用的是

cs_change=1

，但它必须等于0

---

随着我发现从机正确发送数据，是主机没有很好地读取数据

断开为1是典型的错误时钟边缘，或者SCK的空闲状态在激活和非激活SPI之间不同（如果激活SPI，将产生时钟滴答声。您需要为SCK使用上拉/下拉电阻器）。好的，我应该在从机或主机上使用下拉菜单？通常的方法是靠近主机，如果其他线路也有下拉菜单（这是个好主意），则将它们放在一起。但这并不重要。您只需要定义一个值。如果您愿意，您甚至可以将它们放在两端。我尝试过上拉和下拉（先上拉然后下拉），没有任何变化。关闭一个是错误时钟边缘的典型情况，或者SCK的空闲状态在活动和非活动SPI之间是不同的（如果你激活SPI，会产生时钟滴答声。你需要为SCK使用上拉/下拉电阻）。好的，我应该在从机或主机上使用下拉电阻？通常的方法是靠近主机，如果你对其他线路也有下拉电阻（这是个好主意）把它们放在一起。但这并不重要。你只想有一个定义的值。如果你愿意，你甚至可以把它们放在两端。我尝试过上拉和下拉（先上拉然后下拉），没有任何变化。