STM32上SPI+DMA实现大批量读取flash数据

最近做项目需要使用SPI+DMA，为了做实验感受DMA传输数据块，本人以SPI+DMA来读取flash中的数据。网上有很多例程是spi直接读取flash，无法提高性能。因为只是简单的实验SPI的DMA功能，所以在写数据时并没有考虑页写一些制约，只是简单的将1k大小的数据写入flash,然后用DMA读出这1K大小的数据，相信SPI和DMA的配置大家都很熟悉了，本人在此不在强调，只是说几点注意点的：

（1）DMA关于SPI通道的选择，在stm32中，SPI1_RX读请求是DMA通道2，SPI1_TX发送请求是DMA通道3。刚开始我在配置通道的时候没仔细看，看的是SPI/I2S2_RX这个请求，把通道配置成了通道四和通道五，结果一直无法出来结果。所以这个是第一个要注意的。

（2）设置发送和接收缓冲区，并且对发送缓冲区初始化，本例中我设定发送和接收缓冲区大小是1K，可以根据自己需要设定，本帖子起抛砖引玉作用。

uint32_t Tx_Buffer[256];
uint32_t Rx_Buffer[256];

对发送缓冲区初始化：

for(i = 0; i< 256; i++)
{
Tx_Buffer[i] = i;
}

下面是对DMA的初始化，本例中没有用到中断。

void DMA_Config(void)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

/*开启时钟*/
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);


DMA_DeInit(DMA1_Channel2);
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&SPI1->DR;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)Rx_Buffer;
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 256;
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;
    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
    DMA_Init(DMA1_Channel2, &DMA_InitStructure);

   
    DMA_DeInit(DMA1_Channel3);
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&SPI1->DR;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)Tx_Buffer;
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 256;
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;
    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
    DMA_Init(DMA1_Channel3, &DMA_InitStructure);

DMA_Cmd (DMA1_Channel2,ENABLE);
DMA_Cmd (DMA1_Channel3,ENABLE);

}

在初始化函数中先不给使能SPI的DMA读请求或者写请求，下面是在main函数中的程序，写之前先擦除，在这里再说明下，我只有在对flash里的数据进行读写操作是才使用DMA,而一些命令的发送接收不用DMA，因为DMA是对数据块进行操作的，小量的数据没必要使用DMA.

下面具体介绍main函数中的函数

void SPI_DMA_PageWrite(u32 WriteAddr)
{
  /* Enable the write access to the FLASH */
  SPI_FLASH_WriteEnable();


  /* Select the FLASH: Chip Select low */
  SPI_FLASH_CS_LOW();
  /* Send "Write to Memory " instruction */
  SPI_FLASH_SendByte(W25X_PageProgram);
  /* Send WriteAddr high nibble address byte to write to */
  SPI_FLASH_SendByte((WriteAddr & 0xFF0000) >> 16);
  /* Send WriteAddr medium nibble address byte to write to */
  SPI_FLASH_SendByte((WriteAddr & 0xFF00) >> 8);
  /* Send WriteAddr low nibble address byte to write to */
  SPI_FLASH_SendByte(WriteAddr & 0xFF);


SPI_I2S_DMACmd(SPI1, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE);

while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC3) == RESET);

  /* Deselect the FLASH: Chip Select high */
  SPI_FLASH_CS_HIGH();

}
先发送写数据命令，然后发送写数据地址，命令和地址发送完后，我们就要写入数据了，此时我们要是使能SPI的DMA发送请求，即函数SPI_I2S_DMACmd(SPI1, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE); 就会启动DMA，为了防止DMA没有发送完数据就释放总线，我加入了函数while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC3) == RESET);，来保证DMA传输完成。最后拉高片选线。

void SPI_DMA_BufferRead(u32 ReadAddr)
{
  /* Select the FLASH: Chip Select low */
  SPI_FLASH_CS_LOW();


  /* Send "Read from Memory " instruction */
  SPI_FLASH_SendByte(W25X_ReadData);


  /* Send ReadAddr high nibble address byte to read from */
  SPI_FLASH_SendByte((ReadAddr & 0xFF0000) >> 16);
  /* Send ReadAddr medium nibble address byte to read from */
  SPI_FLASH_SendByte((ReadAddr& 0xFF00) >> 8);
  /* Send ReadAddr low nibble address byte to read from */
  SPI_FLASH_SendByte(ReadAddr & 0xFF);


SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_RxOnly;
SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);


//SPI_FLASH_SendByte(0xff);
SPI_I2S_DMACmd(SPI1, SPI_I2S_DMAReq_Rx, ENABLE);

while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC2) == RESET);

  /* Deselect the FLASH: Chip Select high */
  SPI_FLASH_CS_HIGH();
}

首先发送地址和读命令，在这里重要说明一下，刚开始我把SPI配置成全双工模式，因为牵扯到要获取flash地址的操作，但是我们在用SPI以DMA读flash数据的时候,就不能使用全双工模式了，在全双工模式下，我们读取flash的时候需要一直发送一个无效数据0xff,来使电平发生变化，这样就限制了DMA的性能。所以在用DMA读flash数据的时候，我们把SPI模式配置成只读模式，如上面程序中的样子，这个时候就可以直接读取数据，而不需要在发送无效数据0xff，大大提高了性能。SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_RxOnly;
SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);配置为只读模式，SPI_I2S_DMACmd(SPI1, SPI_I2S_DMAReq_Rx, ENABLE);使能SPI_DMA读请求。同理为了防止DMA未传输完片选线就拉高，用while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC2) == RESET);来保证。

uint32_t Tx_Buffer[256];
uint32_t Rx_Buffer[256];

整个程序思路就是我将发送缓冲区Tx_Buffer中的数据用DMA方式写入flash，用DMA方式读出数据保存到接收缓冲区Rx_Buffer。

因为程序比较简单，并没有考虑到flash写入时的页面大小限制等，但是读写操作已经掌握了，剩下的就是完善了。希望本帖子能够帮助大家，有问题的地方还望指出来，大家共同进步哈！！！！