8A8K64D4使用硬件SPI作为从机，MISO引脚电平变化发生在采集跳变沿之后问题

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乘风*** 发表于 2024-12-25 16:36
主机用的什么芯片？如果也是STC芯片的话烧录附件例子到主机与从机板子进行收发试试。 ...

这份代码试了试，目前结果是这样的。

由于我手里没有开发板，只有公司成品。目前成品的SPI是用的P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 引脚。所以我把这里边的代码SPI引脚使用部分做了下改动，具体改动如下：

主机程序：

void SPI_init(void)
{
       
       
    SPI_SS = 1;
    SPCTL = 0xd4;    //使能 SPI 主机模式进行待机
//    AUXR1 = (AUXR1 & ~(3<<2)) | (1<<2);  //IO口切换. 0: P1.2/P5.4 P1.3 P1.4 P1.5, 1: P2.2 P2.3 P2.4 P2.5, 2: P7.4 P7.5 P7.6 P7.7, 3: P3.5 P3.4 P3.3 P3.2
          AUXR1 = (AUXR1 & ~(3<<2)) ;  //IO口切换. 0: P1.2/P5.4 P1.3 P1.4 P1.5, 1: P2.2 P2.3 P2.4 P2.5, 2: P7.4 P7.5 P7.6 P7.7, 3: P3.5 P3.4 P3.3 P3.2
    IE2 |= ESPI;     //使能 SPI 中断
    SPSTAT = SPIF + WCOL;   //清0 SPIF和WCOL标志

    SPI_TimeOut = 0;
    B_SPI_Busy = 0;
    SPI_Cnt = 0;
}


从机程序：

void SPI_init(void)
{
    SPI_SS = 1;
    SPCTL = 0x44;  //使能 SPI 从机模式进行待机
//    AUXR1 = (AUXR1 & ~(3<<2)) | (1<<2);  //IO口切换. 0: P1.2/P5.4 P1.3 P1.4 P1.5, 1: P2.2 P2.3 P2.4 P2.5, 2: P7.4 P7.5 P7.6 P7.7, 3: P3.5 P3.4 P3.3 P3.2
          AUXR1 = (AUXR1 & ~(3<<2));  //IO口切换. 0: P1.2/P5.4 P1.3 P1.4 P1.5, 1: P2.2 P2.3 P2.4 P2.5, 2: P7.4 P7.5 P7.6 P7.7, 3: P3.5 P3.4 P3.3 P3.2
    IE2 |= ESPI;   //使能 SPI 中断
    SPSTAT = SPIF + WCOL;   //清0 SPIF和WCOL标志
    SPDAT = 0x55;  //设置回复的第一个字节数据

    SPI_TimeOut = 0;
    B_SPI_Busy = 0;
    B_SPI_Send = 0;
    SPI_Cnt = 0;
}


这样将两份程序分别下进去后，然后通过主机的串口一直发送数据0x56，从机会返回0x55，我通过逻辑分析仪抓到的波形如下：


可以看到这个时钟的波形不太规整，主机程序控制的MOSI引脚是在上升沿产生变化的，而从机控制的MISO引脚是有的时候在上升沿有的时候在上升沿过一点。
这个时候我怀疑是不是这个SPI速率太快导致从机反应没那么快的问题导致的，于是我将主机和从机代码的SPI速率都设置为SYSclk/16



主机程序：

void SPI_init(void)
{
       
       
    SPI_SS = 1;
//    SPCTL = 0xd4;    //使能 SPI 主机模式进行待机
    SPCTL = 0xd6;    //使能 SPI 主机模式进行待机
//    AUXR1 = (AUXR1 & ~(3<<2)) | (1<<2);  //IO口切换. 0: P1.2/P5.4 P1.3 P1.4 P1.5, 1: P2.2 P2.3 P2.4 P2.5, 2: P7.4 P7.5 P7.6 P7.7, 3: P3.5 P3.4 P3.3 P3.2
          AUXR1 = (AUXR1 & ~(3<<2)) ;  //IO口切换. 0: P1.2/P5.4 P1.3 P1.4 P1.5, 1: P2.2 P2.3 P2.4 P2.5, 2: P7.4 P7.5 P7.6 P7.7, 3: P3.5 P3.4 P3.3 P3.2
    IE2 |= ESPI;     //使能 SPI 中断
    SPSTAT = SPIF + WCOL;   //清0 SPIF和WCOL标志

    SPI_TimeOut = 0;
    B_SPI_Busy = 0;
    SPI_Cnt = 0;
}


从机程序：

void SPI_init(void)
{
    SPI_SS = 1;
//    SPCTL = 0x44;  //使能 SPI 从机模式进行待机
          SPCTL = 0x46;  //使能 SPI 从机模式进行待机
//    AUXR1 = (AUXR1 & ~(3<<2)) | (1<<2);  //IO口切换. 0: P1.2/P5.4 P1.3 P1.4 P1.5, 1: P2.2 P2.3 P2.4 P2.5, 2: P7.4 P7.5 P7.6 P7.7, 3: P3.5 P3.4 P3.3 P3.2
          AUXR1 = (AUXR1 & ~(3<<2));  //IO口切换. 0: P1.2/P5.4 P1.3 P1.4 P1.5, 1: P2.2 P2.3 P2.4 P2.5, 2: P7.4 P7.5 P7.6 P7.7, 3: P3.5 P3.4 P3.3 P3.2
    IE2 |= ESPI;   //使能 SPI 中断
    SPSTAT = SPIF + WCOL;   //清0 SPIF和WCOL标志
    SPDAT = 0x55;  //设置回复的第一个字节数据

    SPI_TimeOut = 0;
    B_SPI_Busy = 0;
    B_SPI_Send = 0;
    SPI_Cnt = 0;
}



还是主机通过串口发送0x56，通过逻辑分析仪抓到的波形如下：


此时可以看到主机的mosi引脚都是在上升沿变化的，而从机的MISO引脚是在下降沿过了一点点变化的。
放大下降沿的时候改变miso引脚部分如下：


可以看到此时现象与我一开始反馈现象一致，都是在采集沿过了不到0.1us就产生了变化。

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乘风*** 发表于 2024-12-25 16:36
主机用的什么芯片？如果也是STC芯片的话烧录附件例子到主机与从机板子进行收发试试。 ...

将主机和从机代码SPI频率设置成SYSclk/2之后其他不变，进行同样的操作得到的波形如下







此时波形就完全乱了。

乘风***

从机第一个字节返回0x55是正确的：

至于回复触发时间应该是这颗芯片就这么设计的。

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乘风*** 发表于 2024-12-30 09:07
从机第一个字节返回0x55是正确的：

至于回复触发时间应该是这颗芯片就这么设计的。 ...

第一个回复字节是0x55是正确，因为在spi初始化的时候往SPDAT放了0x55，第一个输出的spi字节就是0x55。现在我纳闷的是我用了你发给我的例程和官网发布的例程现象都是在spi速率设置为系统时钟/4的时候。从机spi回复的波形都是对的（CPOL=0 CPHA=1  MOSI和MISO引脚都是在时钟信号上升沿改变电平，然后在时钟信号下降沿采集数据）。但是当spi速率设置为系统时钟/16的时候。从机spi回复的波形都是错的（CPOL=0 CPHA=1  MOSI引脚都是在时钟信号上升沿改变电平，然后在时钟信号下降沿采集数据。MISO引脚都是在时钟信号下降沿改变电平）。这就说明此时SPI的通信有问题了。  目前还是不知道怎么解决这个问题，唉。。。。

乘风***

早期的芯片设计，SPI从机模式检测到SCLK采样信号，三个（从机）系统时钟后MISO就输出下一个位。

20210831之后对SPI进行更改：
CPOL = 0,  CPHA = 1,  SPR = SYSclk / 16
按照这种设置数据在CLK下降沿采样，MISO获取的信号，下降沿采样点在数据位信号靠近中间位置：

MOSI信号下降沿采样点在数据位信号中间：