緣起

??在最近的項目測試中發(fā)現(xiàn)，SPI 通信總是莫名其妙的失敗，查看寄存器發(fā)現(xiàn) SPI 已經(jīng)被停止了。根據(jù)手冊，SPI 在異常情況下會被強制停止（SPI 的使能為被清零），而根據(jù)波形顯示通信過程沒有問題。下圖是我實際中的 DMA 及 SPI 使用情況：

SPI1 僅使用發(fā)送功能，SPI2 僅使用接收功能，兩者均使用 DMA。由于 SPI 沒有僅發(fā)送模式，因此 SPI2 必須要配置一個 TX，否則導(dǎo)致 SPI 報錯（實際并不配置 SPI 的發(fā)送引腳）。

在初始化時，先初始化了 SPI2（含 DMA），然后再初始化的 SPI1（含DMA），這里是關(guān)鍵。

在初始化之后，SPI 立刻開始工作（有數(shù)據(jù)通信）。其中，SPI2 大約以 8MHz 的速率不停的接收數(shù)據(jù)，SPI1 則以 1MHz 的速率在需要的時候才會發(fā)送數(shù)據(jù)。

問題是在以上流程中，在配置 SPI2 時，有概率導(dǎo)致 SPI2 異常停止！

問題分析

??最初懷疑是 SPI 的問題，因為在初始實現(xiàn)這部分功能時就遇到了很多坑，我也寫過博文華大 MCU 之五 SPI 從機 DMA 模式 配置（不能正常接收問題處理） 來專門記錄遇到的問題。但是再一次整理了一下 SPI 的配置流程，并沒有發(fā)現(xiàn)啥問題。在測試中發(fā)現(xiàn)，將 SPI2 使用的 DMA 停止，則不會出現(xiàn)問題，于是開始調(diào)查 DMA 的問題。

DMA 的坑

??最開始將問題重點放到了 DMA 的配置上，懷疑是不是 DMA 部分配置項不正確。但是，讀數(shù)情況下 SPI 是工作正常的，如果是配置不對，應(yīng)該是一個必出現(xiàn)的問題。轉(zhuǎn)而又開始懷疑是不是配置時序（寄存器的配置的先后順序）不對，反復(fù)查看代碼也沒有發(fā)現(xiàn)問題。正在一籌莫展之時，有同事提出了手冊中 DMA 章節(jié)給出的一個注意事項：

??其實，最開始實現(xiàn) SPI 驅(qū)動時就關(guān)注過該注意事項，只是開始的理解是，這條注意事項是針對同一通道而言的，同一通道在工作時不能再次配置上面說的這些寄存器，不同 DMA 通道之間應(yīng)該互不影響。然而實際情況是，只要 DMA 有任意一個通道在傳輸數(shù)據(jù)，其他所有通道都不可以配置！

??這就導(dǎo)致了一個很大的問題，外設(shè)在工作中不可避免的要重新配置 DMA。例如，SPI 的 DMA 發(fā)送，由于發(fā)送數(shù)據(jù)長度是動態(tài)變化的，必須每次重新進行配置，則根據(jù)上面這一條，必須把該 DMA 下的其他通道（例如上面我的 SPI1 使用的通道）也都全部停止，這樣就可能導(dǎo)致其他外設(shè)丟失數(shù)據(jù)。

??最麻煩的是，這個問題沒有找到任何其他的解決方法，只能是停止該 DMA 下的所有通道，進而來配置自己需要的那個通道參數(shù)。起初在尋找解決方法的時候，也考慮是不是可以用下圖所示的寄存器位來進行一下判斷，而是實際是下面的位根本沒有任何用處。

還是以我上面的使用示例來說，SPI2 作為從機接收，由于使用了 DMA，MCU 并不能確定數(shù)據(jù)何時到來。即使 MCU 檢測 DMAACT 未動作，可能在實際配置通道時，DMA 又變?yōu)榱藙幼鳡顟B(tài)。

配置

??根據(jù)手冊，使用 DMA 時需要先寫寄存器將 DMA 控制器使能，使能方法是寫 DMA 使能寄存器 DMA_EN.EN 位。 如下圖所示：

我試了一下，不先使能貌似也沒法發(fā)現(xiàn)啥問題啊！不知道為啥！？

無法獲取當(dāng)前傳出數(shù)據(jù)長度

??先來說一下需求：在串口驅(qū)動中，串口的接收使用 DMA 來實現(xiàn)，DMA 配置為循環(huán)模式，在指定緩沖區(qū)中循環(huán)存放收到的數(shù)據(jù)，通過讀寫指針來標記數(shù)據(jù)的讀和寫位置。
??然而，驅(qū)動庫中 DMA 接口并沒有能獲取當(dāng)前 DMA 傳輸了多少字節(jié)的接口！！！無奈只能選擇修改驅(qū)動庫，添加一些指定的接口，如下圖所示：

??后來，為了不修改驅(qū)動庫，我直接把接口放到了自己的驅(qū)動里面，然后使用寄存器直接讀取：M4DMA1->MONRPT0_f.DRPT，這樣的話，需要注意與通道號的對應(yīng)關(guān)系，如 MONRPT0 即通道 0。

中斷的使用

??在華大的 DMA 中，中斷默認都是開啟的，這點在配置 DMA 的時候需要特殊注意。我們需要使用 DMA 的屏蔽中斷寄存器來屏蔽不使用的中斷。如下圖示：

在實際寫代碼時，需要調(diào)用 en_result_t DMA_DisableIrq(M4_DMA_TypeDef* pstcDmaReg, uint8_t u8Ch, en_dma_irq_sel_t enIrqSel); 來關(guān)閉不需要的中中斷。例如，DMA 的塊傳輸完成中斷 和 傳輸完成中斷 通常不會一起使用！這點對于用慣了 ST MCU 的人來說需要特殊注意！

結(jié)論

在使用中，發(fā)現(xiàn)華大 MCU 的外設(shè)配置中，有不少的坑，尤其是對于我這種用慣了 STM32 的人來說。例如之前說的 SPI、中斷、這里說的 DMA 等等。

千萬不要完全相信華大 MCU 驅(qū)動庫中給出的示例，里面是丟三落四各種錯誤！

在用戶手冊中一些比較重要的點，手冊往往是一筆帶過，在我們實際使用中容易被忽略，而往往忽略的就是問題的關(guān)鍵。而且對于異常情況，手冊中沒有很詳細的描述，導(dǎo)致真正出現(xiàn)問題時，從手冊中不能很快分析出原因。

對于某些外設(shè)，有很多用來觀察外設(shè)工作的寄存器（ST 沒有這部分寄存器），我們在實際使用中，往往需要等待這些寄存器中的某些位被置位之后才可以繼續(xù)操作，否則會出現(xiàn)各種錯誤

參考

HC32F460系列用戶手冊Rev1.21.pdf

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的华大 MCU 之七 DMA 导致 SPI 异常停止的原因分析、DMA 配置的那些坑的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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