【MCX-N947分享】调试SPI外设中遇到的沟沟坎坎

suncat0504

之前在调试使用SD模块的过程中，在使用模拟SPI方式和SD卡的通讯过程，总是无法正常实现，就考虑使用FRDM-MCX-N947开发板的SPI外设，来实现这一个过程。为了呢个直观观测测试过程，确认通讯过程是否正常，准备使用SPI接口的TFT显示屏来完成这一个测试过程。

官方提供了frdmmcxn947_lpspi_polling_b2b_transfer_master例程，是以轮询方式实现SPI主设备的处理。我就在这个程序的基础上进行修改。这个例程中使用P0_24（SDO，MOSI）、P0_25（SCK）、P0_26（SDO，MISO）、P0_27（SS）作为接口，全都在J2上。同时为了匹配TFT显示屏的RST（复位），DC（命令寄存器/数据寄存器选择），使用J2的第2（P0_28）、4（P0_10）引脚作为。而且P0_10还是开发板上红色LED的驱动口，这样测试更方便。

原理图中，我用到的接口被圈了红色。因为TFT显示屏不需要向外输出数据，所以MISO没有被使用。

把显示屏的驱动程序做了修改，主要是去掉MOSI，SCK，CS的模拟处理部分，修改RST和DC的处理。

1. <font face="Tahoma" size="4">#define LCD_RS_PORT GPIO0
   
2. 
   
3. #define LCD_RS 10U // P0_10 ，使用红色LED的端口
   
4. 
   
5. #define LCD_RST_PORT GPIO0
   
6. 
   
7. #define LCD_RST 28U // P0_28
   
8. 
   
9. 
   
10. 
    
11. //液晶控制口置1操作语句宏定义
    
12. 
    
13. //#define LCD_SCL_SET GPIO_PinWrite(GPIO3, LCD_SCL, 1)
    
14. 
    
15. //#define LCD_SDA_SET GPIO_PinWrite(GPIO3, LCD_SDA, 1)
    
16. 
    
17. //#define LCD_CS_SET GPIO_PinWrite(GPIO3, LCD_CS, 1)
    
18. 
    
19. 
    
20. 
    
21. #define LCD_RS_SET GPIO_PinWrite(LCD_RS_PORT, LCD_RS, 1)
    
22. 
    
23. #define LCD_RST_SET GPIO_PinWrite(LCD_RST_PORT, LCD_RST, 1)
    
24. 
    
25. 
    
26. 
    
27. //液晶控制口置0操作语句宏定义
    
28. 
    
29. //#define LCD_SCL_CLR GPIO_PinWrite(GPIO3, LCD_SCL, 0)
    
30. 
    
31. //#define LCD_SDA_CLR GPIO_PinWrite(GPIO3, LCD_SDA, 0)
    
32. 
    
33. //#define LCD_CS_CLR GPIO_PinWrite(GPIO3, LCD_CS, 0)
    
34. 
    
35. #define LCD_RS_CLR GPIO_PinWrite(LCD_RS_PORT, LCD_RS, 0)
    
36. 
    
37. #define LCD_RST_CLR GPIO_PinWrite(LCD_RST_PORT, LCD_RST, 0)</font>

复制代码

接下来，要修改数据发送部分，改成使用SPI外设，每次发送一个字节。同时修改发送指令和发送数据时，DC（RS）的输出控制。

1. <font face="Tahoma" size="4">//向SPI总线传输一个8位数据
   
2. 
   
3. void SPI_WriteData(uint8_t Data) {
   
4. 
   
5. masterXfer.txData = &Data;
   
6. 
   
7. masterXfer.rxData = NULL;
   
8. 
   
9. masterXfer.dataSize = 1;
   
10. 
    
11. masterXfer.configFlags =
    
12. 
    
13. EXAMPLE_LPSPI_MASTER_PCS_FOR_TRANSFER | kLPSPI_MasterPcsContinuous | kLPSPI_MasterByteSwap;
    
14. 
    
15. 
    
16. 
    
17. LPSPI_MasterTransferBlocking(EXAMPLE_LPSPI_MASTER_BASEADDR, &masterXfer);
    
18. 
    
19. 
    
20. 
    
21. }
    
22. 
    
23. 
    
24. 
    
25. //向液晶屏写一个8位指令
    
26. 
    
27. void Lcd_WriteIndex(uint8_t Index) {
    
28. 
    
29. //SPI 写命令时序开始
    
30. 
    
31. //LCD_CS_CLR;
    
32. 
    
33. LCD_RS_CLR;
    
34. 
    
35. SPI_WriteData(Index);
    
36. 
    
37. //LCD_CS_SET;
    
38. 
    
39. }
    
40. 
    
41. 
    
42. 
    
43. //向液晶屏写一个8位数据
    
44. 
    
45. void Lcd_WriteData(uint8_t Data) {
    
46. 
    
47. //LCD_CS_CLR;
    
48. 
    
49. LCD_RS_SET;
    
50. 
    
51. SPI_WriteData(Data);
    
52. 
    
53. //LCD_CS_SET;
    
54. 
    
55. }</font>

复制代码

接下来在PIN的初始化处理中，在原来代码的基础上加入RST和DC引脚的初始化处理

1. <font face="Tahoma" size="4">// 控制DC和RST的口
   
2. 
   
3. const port_pin_config_t port0_10_pinB12_config = {/* Internal pull-up/down resistor is disabled */
   
4. 
   
5. kPORT_PullDisable,
   
6. 
   
7. /* Low internal pull resistor value is selected. */
   
8. 
   
9. kPORT_LowPullResistor,
   
10. 
    
11. /* Fast slew rate is configured */
    
12. 
    
13. kPORT_FastSlewRate,
    
14. 
    
15. /* Passive input filter is disabled */
    
16. 
    
17. kPORT_PassiveFilterDisable,
    
18. 
    
19. /* Open drain output is disabled */
    
20. 
    
21. kPORT_OpenDrainDisable,
    
22. 
    
23. /* Low drive strength is configured */
    
24. 
    
25. kPORT_LowDriveStrength,
    
26. 
    
27. /* Pin is configured as PIO0_10 */
    
28. 
    
29. kPORT_MuxAlt0,
    
30. 
    
31. /* Digital input enabled */
    
32. 
    
33. kPORT_InputBufferEnable,
    
34. 
    
35. /* Digital input is not inverted */
    
36. 
    
37. kPORT_InputNormal,
    
38. 
    
39. /* Pin Control Register fields [15:0] are not locked */
    
40. 
    
41. kPORT_UnlockRegister};
    
42. 
    
43. /* PORT0_10 (pin B12) is configured as PIO0_10 */
    
44. 
    
45. // 这个口作为TFT屏幕的DC(RS)控制口
    
46. 
    
47. PORT_SetPinConfig(PORT0, 10U, &port0_10_pinB12_config);
    
48. 
    
49. PORT_SetPinConfig(PORT0, 28U, &port0_10_pinB12_config);</font>

复制代码

这段代码参考了led_blinky。

在接下来在主程序中加入RST、DC对应管脚的输出方向的控制和TFT显示屏的初始化动作和显示语句。

1. <font face="Tahoma" size="4">// 初始化管脚的输出电平
   
2. 
   
3. GPIO_PinWrite(GPIO0, 10U, LOGIC_LED_OFF);
   
4. 
   
5. GPIO_PinWrite(GPIO0, 28U, LOGIC_LED_ON);
   
6. 
   
7. // PIO0_10、PIO0_28、PIO1_2：Output
   
8. 
   
9. // 设置数据方向（输出）
   
10. 
    
11. // LCD - DC(RS)
    
12. 
    
13. GPIO0->PDDR |= (1U << 10U); // PIO0_10;
    
14. 
    
15. GPIO0->PDDR |= (1U << 28U); // PIO0_28;</font>

复制代码

调整系统滴答器的频率

1. <font face="Tahoma" size="4">SysTick_Config(12000UL);</font>

复制代码

这里改成12000UL是参考之前led_blinky工程。led_blinky工程中设置为12000000UL时，滴答器函数SysTick_Handler的调用周期为1秒，那么调整到1ms，就是改成12000UL，实际测试也确实是这样。但在lpspi例程中使用的是BOARD_BootClockPLL150M，那么SysTick_Config(12000UL)对应的滴答器是否是毫秒周期，我没有用示波器确认，暂且认为是正常的（实际上要是这个数据不正常，是非常有可能影响TFT显示屏的初始化的）。

然后信心满满地启动编译、测试，结果没有任何反应。哪怕是控制RST和DC的那两个引脚，也没有产生高低电平的而变化。TFT显示屏也没看到初始化的迹象。实测监测到SPI外设的数据输出有正常变化，但RST和DC没有正常输出该有的电平变化。接下来为这个过程，又折腾了一天，也没有啥成果。哪怕用单步调试、示波器监测引脚电平变化。简单想了想，应该是由于RST和DC没有正常工作，导致显示屏不能被正常初始化。对比led_blinky工程，发现初始化PIN的代码没有任何问题。

但在调试中发现一个有趣的现象，在主函数中，第一个语句“CLOCK_EnableClock(kCLOCK_Gpio0);”，是使能端口时钟的语句，而这条语句在执行BOARD_InitBootPins，经由BOARD_InitPins时，被又执行了一遍。如果主函数main中不要这一句，那么端口的输出控制就不能成功。同样，主函数中执行端口时钟使能，而在BOARD_InitPins中去掉端口时钟使能处理，结果是也不行。原因我是不懂，就是感觉挺神奇的。

在led_blinky工程的基础上，把SPI外设的处理和TFT显示屏的处理移植过来后，经过简单调整、编译、下载运行，发现TFT显示屏有变化了。再经过修改，已经可以正常显示了。然后对比frdmmcxn947_lpspi_polling_b2b_transfer_master例程，好像没啥变化，用这个例程测试，竟然也OK了。哈！真的是无语了。

  

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