SPI写STM32很慢

Question

我目前正在编写代码以逐个像素地写入 LCD 屏幕。代码工作正常，但是处理代码的速度非常慢。目标只是在 LCD 屏幕上写入数字，因此我使用带有“for 循环”的“开关”功能来读取我将激活的每个位。我想知道是否有人可以告诉我一种加快代码速度的方法...

int* switch_library_number_1(int num, int octet) {

switch(num)
{

case 0 : ;
    int number_0 [] = {0x80, 0x08,
              0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xE0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x07, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x88,
              0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xE0, 0x00, 0x00, 0x00, ...};

        int * pNumber_0 = &number_0[octet];

        return pNumber_0;
          break;

case 1 : ;
    int number_1 [] = {0x80, 0x08,
              0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x88, ...};

    int * pNumber_1 = &number_1[octet];

    return pNumber_1;
      break;
}

然后像这样上升到九个，我认为您不需要查看所有情况。另外，即使我删除了其中的大部分，我也有 522 个字节。其余代码闲置：

int main(void)
{
ADC_Initialization();
SPI_Initialization();
int nombre_octet = 522;
int premier_nombre;
int deuxieme_nombre;

while(1)
{
    GPIOA->BSRRL = CS;
    for(int i = 0; i < nombre_octet; i++)
    {
        write_spi(*switch_library_number_1(0, i));
    }
    GPIOA -> BSRRH = CS;

    for(int i = 0; i < 100; i++)
            {
            }

    GPIOA->BSRRL = CS;
    for(int i = 0; i < nombre_octet; i++)
    {
        write_spi(*switch_library_number_2(1, i));
    }
    GPIOA -> BSRRH = CS;

    }
}

最后，这里是 write_SPI 函数，但由于它很简单，我认为不是问题所在。

void write_spi(char data)
{
    SPI1->DR = data;

    while (!(SPI1->SR & SPI_I2S_FLAG_TXE));
    while (!(SPI1->SR & SPI_I2S_FLAG_RXNE));
    while (SPI1->SR & SPI_I2S_FLAG_BSY);
}

提前致谢！

Answer 1

我非常喜欢您将代码分成三个 sn-ps 的方式。我可以对它们中的每一个提出改进建议：

switch_library_number_1()：

• 这可能只是一个二维数组number[][]，或者如果number_0、number_1...的长度不同，它可能是指向这些的指针数组。需要检查有效的num 和offset。这可能是速度的小幅提升。
• 您的number_0... 数组当前在堆栈上，并且可以读写。将它们设为const，这样它们就不会使用 RAM。
• 目前您正在返回一个指向堆栈上内存位置的指针 - 这通常不起作用，如果它这样做是幸运和偶然的。当您超出定义的范围（函数）时，您不应该访问堆栈数据。 static const 会让这个安全，因为它不会再在堆栈上。

主循环：

• 在每次循环迭代时调用switch_library_number_1/2 有点奇怪。你知道你的数据只是在数组中。如果正确设置了number 数组，这可能会被write_spi(number[0][i]); 替换。这应该可以提高您的速度，因为它大大简化了数据获取。
• 您的循环似乎很忙。这是一个棘手的做法（我打赌100 是一个猜测，并注意编译器可以优化这个循环）。如果可能使用某些库提供的延迟函数或计时器来获得精确的延迟。这是 SPI 从机的实际要求吗？

write_spi(char 数据)：

• char 应该是 unsigned char 这里。 chars 可能有符号或无符号，因此当您将它们用作字节（不是实际的字符串字符）时，您应该指定有符号。
• 您似乎在等待每个字节传输完成，这是安全的，但有点慢。通常，这可以重写为wait_for_SPI_ready_for_TX; SPI_TX 的更快替代方案，您只需在发送下一个字节之前等待。请注意，您还需要等待字节完全传输，然后再将 CS 拉回高电平。这可能会大大提高速度。

需要考虑的其他事项：

• 实际的 SPI 时钟是多少？如果时钟增加，速度可能会大大提高。
• 您如何将其衡量为“慢”？它是否指向代码的慢部分（那是什么？如果从 C 语言中看不出来，它们会被组装成什么？）
• 您有示波器/逻辑分析仪来查看线上的实际信号吗？这可能会提供有用的数据。

Answer 2

我在 STM32F207 系列 Cortex-M3 控制器上遇到了类似的问题，当我通过振荡器观察 TX 线时，我发现 CHIP_SELECT 禁用在所有数据发送后需要太多时间才能设置。我想通了与标志控制有关所以我稍微玩一下控制标志，这对我来说效果很好；

static void SPI_Send(uint16_t len,uint8_t* data)
{
   uint16_t i;

   for(i = 0;i<len;i++)
   {        
     SPI_I2S_SendData(SPI1,*(data+i));
     while(!(SPI1->SR & SPI_SR_TXE));   
   }    
   while(SPI1->SR & SPI_SR_BSY);
   CHIP_SEL_DISABLE;
}

我认为这很慢，因为您还在不需要的地方检查“接收缓冲区非空”。