基于 RT-Thread Studio 的 SPI 驱动开发文档

中联恒升线路板 · 发表于 2021-4-10 11:18:49

基于 RT-Thread Studio 的 SPI 驱动开发文档

简介

SPI 是一种高速、全双工、同步串行通信总线，常用于 MCU 与数字芯片之间的短距离通讯。RT-Thread 的 SFUD 组件，RW007 WIFI 模块均使用到了 SPI 驱动。下面将基于 STM32l475-atk-pandora 开发板，讲解基于 RT-Thread Studio 开发 SPI 驱动。
SPI 设备驱动的开发可总结为如下：

新建 RT-Thread 完整版项目
打开 SPI 设备驱动框架
定义 SPI 总线相关的宏
打开 HAL 库函数对 SPI 总线的支持
复制 SPI 引脚初始化函数到工程

更多 SPI 总线的配置及添加步骤也可以参考相应工程文件 board.h 中对 SPI 总线部分的描述。
新建 RT-Thread 项目

使用 RT-Thread Studio 新建基于 v4.0.2 的工程，界面如下图所示

配置过程可总结为以下步骤：

定义自己的工程名及工程生成文件的存放路径
选择基于芯片创建工程，选择的 RT-Thread 版本为 v4.0.2
选择厂商及芯片型号
配置串口信息
配置调试器信息

工程配置完成后点击下方的完成按钮即可创建 RT-Thread 的工程。
打开 SPI 设备驱动框架

在 RT-Thread Setting 文件中借助图形化配置工具打开软件 SPI 的驱动框架，如下图所示

左键单击即可开启 SPI 驱动框架(组件开启，相应的图标会高亮)，在该选项上右键，可查看 SPI 的详细配置，具体配置路径如下所示
RT-Thread Setting----组件--------设备驱动程序------------使用 SPI 总线/设备驱动程序配置结果如下图所示

定义 SPI 总线相关的宏

在 board.h 文件中定义 SPI 总线相关的宏，本例中使用 SPI3 总线，只需定义如下宏即可
#define BSP_USING_SPI3打开 HAL 库对 SPI 的支持

在 stm32xxxx_hal_config.h 文件中打开对 SPI 的支持,也就是取消掉 HAL_SPI_MODULE_ENABLED 这个宏定义的注释，如下所示：
#define HAL_SPI_MODULE_ENABLED初始化引脚和时钟

定义了 BSP_USING_SPI3 宏之后，drv_spi.c 文件就会参与编译，该文件只是配置了 SPI 的工作方式和传输函数，具体 SPI 外设的时钟和引脚的初始化需要借助 STM32CubeMx 生成的代码。
例如 stm32l475-atk-pandora 开发板的 SPI3 外设连接了一个 LCD 屏幕，所以需要将 CubeMx 生成的 SPI3 的初始化代码(一般在 stm32_xxxx_hal_msp.c 文件中)复制到自己工程的 board.c 文件的末尾，使之参与编译，如下所示
void HAL_SPI_MspInit(SPI_HandleTypeDef* hspi){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; if(hspi->Instance == SPI3) { /* USER CODE BEGIN SPI3_MspInit 0 */ /* USER CODE END SPI3_MspInit 0 */ /* Peripheral clock enable */ __HAL_RCC_SPI3_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); /**SPI3 GPIO Configuration PC11 ------> SPI3_MISO PB3 (JTDO-TRACESWO) ------> SPI3_SCK PB5 ------> SPI3_MOSI */ GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_11; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH; GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF6_SPI3; HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct); GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_5; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH; GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF6_SPI3; HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); /* USER CODE BEGIN SPI3_MspInit 1 */ /* USER CODE END SPI3_MspInit 1 */ }}如果需要注册更多的 SPI 总线设备，只需参考 board.h 文件中 SPI 相关的宏定义并拷贝引脚初始化函数即可。
SPI 总线的使用

编译并下载程序输入 list_device 测试命令可以看到 SPI 总线设备已经成功注册到系统中了，如下图所示