本文使用AT32F425驱动RC522来测试SPI1的速率,关于RC522的详细代码操作可查帖子【GD32L233C-START】硬件SPI1驱动RC522。
SPI1挂在APB2总线上,APB2总线的最大速率是96MHz;
SPI的最大速率为fPCLK/2,即48Mhz。
/*SPI1 :
PA4/CS
PA5/SCK
PA6/MISO
PA7/MOSI
*/
(1)模拟SPI
#define SET_SPI_CS() gpio_bits_set(GPIOA, GPIO_PINS_4)
#define CLR_SPI_CS() gpio_bits_reset(GPIOA, GPIO_PINS_4)
#define SET_SPI_SCLK() gpio_bits_set(GPIOA,GPIO_PINS_5)
#define CLR_SPI_SCLK() gpio_bits_reset(GPIOA,GPIO_PINS_5)//SCL=SCLK
#define SET_SPI_MOSI() gpio_bits_set(GPIOA,GPIO_PINS_7)
#define CLR_SPI_MOSI() gpio_bits_reset(GPIOA,GPIO_PINS_7)//SDO=MOSI
#define READ_SPI_MISO() gpio_input_data_bit_read(GPIOA,GPIO_PINS_6) //SDI=MISO
void SpiIoInit(void)
{
crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOA_PERIPH_CLOCK, TRUE);
gpio_init_type gpio_initstructure;
/* configure the lcd gpio */
gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_initstructure.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_initstructure.gpio_mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_4|GPIO_PINS_5|GPIO_PINS_7;
gpio_initstructure.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
gpio_bits_set(GPIOA,GPIO_PINS_4|GPIO_PINS_5|GPIO_PINS_7);
gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_initstructure.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_initstructure.gpio_mode = GPIO_MODE_INPUT;
gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_6;
gpio_initstructure.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
gpio_bits_set(GPIOA,GPIO_PINS_6);
}
uint8_t SPIWriteByte(uint8_t dat)
{
uint16_t ret=0;
u8 i;
CLR_SPI_CS();
for(i=0;i<8;i++)
{
if(dat&0x80)
{
SET_SPI_MOSI();
}
else
{
CLR_SPI_MOSI();
}
dat<<=1;
// delay_us(1);
SET_SPI_SCLK();
ret<<=1;
if(READ_SPI_MISO())
{
ret+=1;
}
// delay_us(1);
CLR_SPI_SCLK();
}
SET_SPI_CS();
return (ret&0x0ff);
}
(2)硬件SPI
void SpiIoInit(void)
{
gpio_initstructure.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_initstructure.gpio_pull = GPIO_PULL_UP;
gpio_initstructure.gpio_mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_4;
gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE5, GPIO_MUX_0);
gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE6, GPIO_MUX_0);
gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE7, GPIO_MUX_0);
gpio_default_para_init(&gpio_initstructure);
gpio_initstructure.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_initstructure.gpio_pull = GPIO_PULL_DOWN;
gpio_initstructure.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_5;
gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
gpio_initstructure.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_initstructure.gpio_pull = GPIO_PULL_UP;
gpio_initstructure.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_6;
gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
gpio_initstructure.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_initstructure.gpio_pull = GPIO_PULL_UP;
gpio_initstructure.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_7;
gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
spi_init_type spi_init_struct;
crm_periph_clock_enable(CRM_SPI1_PERIPH_CLOCK, TRUE);
spi_default_para_init(&spi_init_struct);
spi_init_struct.transmission_mode = SPI_TRANSMIT_FULL_DUPLEX;
spi_init_struct.master_slave_mode = SPI_MODE_MASTER;
spi_init_struct.mclk_freq_division = SPI_MCLK_DIV_8;
spi_init_struct.first_bit_transmission = SPI_FIRST_BIT_MSB;
spi_init_struct.frame_bit_num = SPI_FRAME_8BIT;
spi_init_struct.clock_polarity = SPI_CLOCK_POLARITY_LOW;
spi_init_struct.clock_phase = SPI_CLOCK_PHASE_1EDGE;
spi_init_struct.cs_mode_selection = SPI_CS_SOFTWARE_MODE;
spi_init(SPI1, &spi_init_struct);
spi_enable(SPI1, TRUE);
}
uint8_t SPIWriteByte(uint8_t dat)
{
uint16_t ret=0;
CLR_SPI_CS();
while(spi_i2s_flag_get(SPI1, SPI_I2S_TDBE_FLAG) == RESET) {};
spi_i2s_data_transmit(SPI1, dat);
while(spi_i2s_flag_get(SPI1, SPI_I2S_RDBF_FLAG) == RESET) {};
ret=spi_i2s_data_receive(SPI1);
SET_SPI_CS();
return (ret&0x0ff);
}
使用硬件SPI测试时,RC522的最大速率只能到12MHZ,也就是8分频,速率再大会导致通信不上。
这里直接用示波器抓CLK的波形,用逻辑分析抓整个SPI的波形。
(1)模拟SPI
可以看出,使用模拟SPI的时候是1.8MHz,用逻辑分析仪抓取也是这个结果。
(2)硬件SPI
可以看出,使用硬件SPI的时候是12MHz,与软件设定的一致,用逻辑分析仪抓取也是这个结果。
综合对比测量,可以发现,硬件SPI速率远大于软件SPI,因此为了提高cpu的利用率,应尽量选择使用硬件SPI。