AM335X平台下的mcspi源代码详解中断模式下的初始化、收发数据

AM335X简介：

AM335X是TI（德州仪器）基于 ARM Cortex-A8内核的AM335X微处理器在图像、图形处理、外设和诸如 EtherCAT 和 PROFIBUS 的工业接口选项方面进行了增强。AM335X的优点有如下几个：
第一：该器件是最便宜的Cortex A8 处理芯片，这个对中国市场至关重要，甚至是决定性的因素。
第二：TI 史上公开资料最全的一个芯片，包含starterware裸机系统，android2.3-4.1系统，linux3.2系统。
第三：产品定位最清晰的一个,工业控制MCU
第四：唯一一个集成2个MAC的 MCU.
第五：目前唯一支持Androd 4.0, 而且同时支持3个操作系统 Linux，Android，WinCE.另外支持第三方实时操作系统如QNX、VxWorks等系统

以下源码来源于TI提供的starterware工程中的spiflash例子。

内容通过翻译总结，加上自己的理解试验而成。单片机挺好玩的，比起信息系统开发，工作量并不大。

mcspi模块：

mcspi即SPI接口的flash，支持从芯片选择引脚，最大频率为48MHz。mcspi可以配置，生成DMA事件到EDMA控制器，用于传输数据。mcspi设备抽象层提供一些

接口API，来配置和使用mcspi模块进行数据传输。传输数据可以用中断模式或DMA模式。今天学习Mcspi中断模式的源码看看如何使用

一、初始化配置：

1，mcspi外围时钟使能，调用McSPI0ModuleClkConfig().

2，引脚复用为spi_clk，spi_d0，spi_d1，调用mcspipinmuxsetup()

3，引脚复用CS，调用mcspi0cspinmuxsetup()

4，MCSPI本地复位，调用McSPIReset().

5,mcspi可以配置在4针模式（CLK，D0，D1，CS）,即CS使能，调用mcspicsenable()

6，操作主模式启用，调用mcspimastermodeenable()

7，配置单/多通道模式，发送/接收模式，设置 IS, DPE0, DPE1dpe0，dpe1。调用mcspimastermodeconfig() API。dpe0和dpe1将配置方向

spid0和spid1引脚为输入或输出。请参阅图验证SPI数据引脚连接并做相应的设置。这个函数是主模式下必须要配置的。

8，spi总线时钟配置，调用mcspiclkconfig()。粒度可设定1个时钟周期或2 ^ n时钟周期，时钟极性也在这里配置

9，mcspi字长，用mcspiwordlengthset() 。

10，极性spien（芯片选择），用mcspicspolarityconfig() 。

11，启用/禁用transmitter and receiver FIFOs，用mcspitxfifoconfig()和mcspirxfifoconfig()

 1 int main(void)
 2 {
 3     volatile unsigned int count = 0x0FFFu;
 4     unsigned int retVal = FALSE;
 5     unsigned char choice = 0;
 6 
 7     /* Enable the clocks for McSPI0 module.*/
 8     McSPI0ModuleClkConfig();
 9 
10     /* Perform Pin-Muxing for SPI0 Instance */
11     McSPIPinMuxSetup(0);
12 
13     /* Perform Pin-Muxing for CS0 of SPI0 Instance */
14     McSPI0CSPinMuxSetup(chNum);
15 
16     /* Initialize the UART utility functions */
17     UARTStdioInit();
18 
19     UARTPuts("Here the McSPI controller on the SoC communicates with", -1);
20     UARTPuts(" the SPI Flash.\r\n\r\n", -1);
21 
22     /* Enable IRQ in CPSR.*/
23     IntMasterIRQEnable();
24 
25     /* Map McSPI Interrupts to AINTC */
26     McSPI0AintcConfigure();
27                     
28     /* Do the necessary set up configurations for McSPI.*/
29     McSPISetUp();
30 
31     /* Pass the write enable command to flash.*/
32     WriteEnable();
33 
34     /* Wait until write enable command is successfully written to flash.*/
35     while(FALSE == retVal)
36     {
37         retVal = IsWriteSuccess();
38     }
39 
40     retVal = FALSE;
41 
42     UARTPuts("Do you want to erase a sector of the flash before ", -1);
43     UARTPuts("writing to it ?.", -1);
44     UARTPuts("\r\nInput y(Y)/n(N) to proceed.\r\n", -1);
45 
46     choice = UARTGetc();
47     UARTPutc(choice);
48 
49     if(('Y' == choice) || ('y' == choice))
50     {
51         /* Erase a sector of flash.*/
52         SectorErase();
53     }
54 
55     /* Pass the write enable command to flash.*/
56     WriteEnable();
57 
58     /* Wait until write enable command is successfully written to flash.*/
59     while(FALSE == retVal)
60     {
61         retVal = IsWriteSuccess();
62     }
63 
64     /* Write data of 1 page size to flash.*/
65     WriteToFlash();
66 
67     while(count--);
68     count = 0x0FFFu;
69 
70     /* Read data of 1 page size from flash.*/
71     ReadFromFlash();
72 
73     while(count--);
74 
75     /* Verify the data written to and read from flash are same or not.*/
76     VerifyData();
77 
78     while(1);
79 }

View Code

 1 /*
 2 ** This function will call the necessary McSPI APIs which will configure the 
 3 ** McSPI controller. 
 4 */
 5 static void McSPISetUp(void)
 6 {
 7 
 8     /* Reset the McSPI instance.*/
 9     McSPIReset(SOC_SPI_0_REGS);
10 
11     /* Enable chip select pin.*/
12     McSPICSEnable(SOC_SPI_0_REGS);
13 
14     /* Enable master mode of operation.*/
15     McSPIMasterModeEnable(SOC_SPI_0_REGS);
16 
17     /* Perform the necessary configuration for master mode.*/
18     McSPIMasterModeConfig(SOC_SPI_0_REGS, MCSPI_SINGLE_CH, 
19                           MCSPI_TX_RX_MODE, MCSPI_DATA_LINE_COMM_MODE_1,
20                           chNum);
21 
22     /* Configure the McSPI bus clock depending on clock mode. */
23     McSPIClkConfig(SOC_SPI_0_REGS, MCSPI_IN_CLK, MCSPI_OUT_FREQ, chNum, 
24                    MCSPI_CLK_MODE_0);
25 
26     /* Configure the word length.*/
27     McSPIWordLengthSet(SOC_SPI_0_REGS, MCSPI_WORD_LENGTH(8), chNum);
28 
29     /* Set polarity of SPIEN to low.*/
30     McSPICSPolarityConfig(SOC_SPI_0_REGS, MCSPI_CS_POL_LOW, chNum);
31 
32     /* Enable the transmitter FIFO of McSPI peripheral.*/
33     McSPITxFIFOConfig(SOC_SPI_0_REGS, MCSPI_TX_FIFO_ENABLE, chNum);
34 
35     /* Enable the receiver FIFO of McSPI peripheral.*/
36     McSPIRxFIFOConfig(SOC_SPI_0_REGS, MCSPI_RX_FIFO_ENABLE, chNum);
37 }

McSPISetUp

二、传输数据：

初始化完毕后，可以传输数据了，看看发送数据的实现

1，spien线强制拉低（即处于活动状态），用mcspicsassert()

2.中断使能，调用mcspiintenable()

3,mcspi通道使能，用mcspichannelenable()，mcspi一调用这个函数就会产生中断，取决于设置

4，while(flag);//前面产生了中断，等待中断处理。中断的处理见McSPIIsr中断处理代码块

5，在第三块中断处理结束后，返回flag=0，然后执行前面相反的工作，恢复为发送数据时的状态。即SPIEN拉高（禁止状态）mcspicsdeassert（），mcspi通道禁用mcspichanneldisable（）

 1 /*
 2 ** This function will activate/deactivate CS line and also enable Tx and Rx
 3 ** interrupts of McSPI peripheral.
 4 */
 5 static void McSPITransfer(void)
 6 {
 7     p_tx = txBuffer;
 8     p_rx = rxBuffer;
 9 
10     /* SPIEN line is forced to low state.*/
11     McSPICSAssert(SOC_SPI_0_REGS, chNum);
12 
13     /* Enable the Tx/Rx interrupts of McSPI.*/
14     McSPIIntEnable(SOC_SPI_0_REGS, MCSPI_INT_TX_EMPTY(chNum) | 
15                    MCSPI_INT_RX_FULL(chNum));
16 
17     /* Enable the McSPI channel for communication.*/
18     McSPIChannelEnable(SOC_SPI_0_REGS, chNum);
19 
20     /* Wait until control returns back from McSPI ISR.*/
21     while(flag);
22 
23     flag = 1;
24 
25     /* Force SPIEN line to the inactive state.*/
26     McSPICSDeAssert(SOC_SPI_0_REGS, chNum);
27 
28     /* Disable the McSPI channel.*/
29     McSPIChannelDisable(SOC_SPI_0_REGS, chNum);
30 }

McSPITransfer

三、中断处理：

1，获取中断状态，用mcspiintstatusget()

2，处理完毕自然要清除，清除中断用mcspiintstatusclear()

3，从mcspi传输数据，用mcspitransmitdata()，读取或接收数据，用mcspireceivedata()

4，传输完毕，用mcspiintdisable()发送处理完毕的标识。在第二块传输数据那，while(flag);flag=0,跳出了循环，继续执行。

 1 /*
 2 ** McSPI Interrupt Service Routine. This function will clear the status of the
 3 ** Tx/Rx interrupts when generated. Will write the Tx data on transmit data
 4 ** register and also will put the received data from receive data register to
 5 ** a location in memory.
 6 */
 7 static void McSPIIsr(void)
 8 {
 9     unsigned int intCode = 0;
10 
11     intCode = McSPIIntStatusGet(SOC_SPI_0_REGS);
12 
13     while(intCode)
14     {
15         if(MCSPI_INT_TX_EMPTY(chNum) == (intCode & MCSPI_INT_TX_EMPTY(chNum)))
16         {
17             McSPIIntStatusClear(SOC_SPI_0_REGS, MCSPI_INT_TX_EMPTY(chNum));
18 
19             length--;
20 
21             McSPITransmitData(SOC_SPI_0_REGS,(unsigned int)(*p_tx++), chNum);
22 
23             if(!length)
24             {
25                 McSPIIntDisable(SOC_SPI_0_REGS, MCSPI_INT_TX_EMPTY(chNum));
26 
27                 McSPIIntStatusClear(SOC_SPI_0_REGS, MCSPI_INT_TX_EMPTY(chNum));
28             }
29         }
30 
31         if(MCSPI_INT_RX_FULL(chNum) == (intCode & MCSPI_INT_RX_FULL(chNum)))
32         {
33             McSPIIntStatusClear(SOC_SPI_0_REGS, MCSPI_INT_RX_FULL(chNum));
34 
35             *p_rx++ = (unsigned char) McSPIReceiveData(SOC_SPI_0_REGS, chNum);
36 
37             if(!(length))
38             {
39                 McSPIIntDisable(SOC_SPI_0_REGS, MCSPI_INT_RX_FULL(chNum));
40 
41                 flag = 0;
42             }
43         }
44 
45         intCode = McSPIIntStatusGet(SOC_SPI_0_REGS);
46     }
47 }
48 /********************************* End Of File ******************************/

McSPIIsr中断处理

四、写入Flash：

1,有了前面的准备，就很简单了，直接调用McSPITransfer(),要按页写入，测试程序flash的页大小是256字节。稍微包装一下即可，这里只是一个例子，地址是写死的

24位地址（第234字节，即高中低3个8位，最大地址2^24=16M）.第一个字节是命令，写入flash是FLASH_PAGE_PROGRAM，而读取是FLASH_DATA_READ。

 1 static void WriteToFlash(void)
 2 {
 3     unsigned int index = 0;
 4 
 5     txBuffer[0] = FLASH_PAGE_PROGRAM;
 6     txBuffer[1] = FLASH_SECTOR_ADD_HIGH;
 7     txBuffer[2] = FLASH_SECTOR_ADD_MID;
 8     txBuffer[3] = FLASH_SECTOR_ADD_LOW;
 9 
10     for(index = 0; index < 256; index++)
11     {
12         txBuffer[index + 4] = (unsigned char) index;
13         vrfyData[index] = (unsigned char) index;
14     }
15 
16     length = 260;
17     
18     McSPITransfer();
19 }

WriteToFlash

四、从Flash读取：

1,和写入类似，前四个字节，为命令+地址，FLASH_DATA_READ，地址高8位，地址中8位，地址低8位

 1 /*
 2 ** This function will read data of 1 page size from a specific sector of flash.
 3 */
 4 static void ReadFromFlash(void)
 5 {
 6     unsigned int index = 0;
 7 
 8     txBuffer[0] = FLASH_DATA_READ;
 9     txBuffer[1] = FLASH_SECTOR_ADD_HIGH;
10     txBuffer[2] = FLASH_SECTOR_ADD_MID;
11     txBuffer[3] = FLASH_SECTOR_ADD_LOW;
12 
13     for(index = 4; index < 260; index++)
14     {
15         txBuffer[index] = 0;
16     }    
17 
18     length = 260;
19 
20     McSPITransfer();
21 }

ReadFromFlash

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

至此，例子分析完毕，用到实际项目中，需要适应改写一下。我的AM335X测试平台，要实现如下接口：

B32 D_DF_Read( U8* p, U32 addr, U32 Size )，把addr处Size大小的内容读到* p中。因为是最底层的驱动，按页面读取。SIZE固定为256byte（这里是8位byte，用字节有歧义），上层调用者传入指针 p和地址即可。

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