SPI Slaveを使い通信します。
SPI Masterが角度を取得しにきます。
SPIの設定
SPI Slaveとして使います。
SPI2をクリックします。
Mode : Disable >> Full-Duplex Slave
マルチスレーブ構成とする予定なのでCSは必須です。
STではCSのことをNSSと呼ぶようです。
Hardware NSS Signal : Disable >> Hardware NSS Input Signal
Data Size : 4 bits >> 8 bits
CRC : Enable
CRC LengthはCRC 8 bitsにしておきます。他の要素を確定させてからの決定で良いと思います。
CRC Length : CRC 8 bits
DMAをRXとTXの両方をAddします。
NormalでもCircularでも動作します。
Normalの方が上手くいっていないときの動作がわかりやすいので、個人的にNormalを推奨します。
NVICを確認します。
DMACを使うときもglobal interruptのチェックは不要です。
ピンの設定は何も変更しません。
Project Managerを確認しておきます。Advanced Settingsを確認します。
DMA_InitがSPI2_Initよりも上にあることを確認します。
これが逆だと問題が起きることがあるそうです。
以前にあったこの問題は1.7.0で解消されているようですね。期待しない順番になることはありませんでした。
C++を使うときの小賢しいやつをやります。慣れたらmvで十分です。
cd Core/Src
mv main.cpp main.c
これをクリックします。
ハードウェア設定から、ソフトウェアを生成させます。
(左ペインのSrcを選択してF5)
左ペインのmain.cを選択してF2
Ctrl + ‘b’か、Runでコンパイルする。
SPI Slave HAL Driver
STのサンプルコードを見ます。
SPI_FullDuplex_ComPolling_Slave
設計する
本件では、一つだけ設計を必要とします。
角度の送信の仕様です。
角度はradianではなく、degreeで扱うとします。
radianでもdegreeでも整数のみではなくて実数も扱いたいところです。
使うのはまずはrollだけです。あとでpitchは使うかもしれません。yawはまず使わないでしょう。
rollについてですが、右に姿勢が傾いたら正の値でゼロから増えていく、左に姿勢が傾いたら負の値でゼロから減っていく(=マイナスの値が大きくなる)とします。
-90.0から90.0あれば十分とします。地面を走行するものの想定です。
float型は32bitなので、最大で8Byteを送ることができたら大丈夫そうです。
- 共用体を使う。
- 実数を嫌って0.0から180.0にmapping(90足すだけ)して一万倍して、送信先で一万で割ってもらってmapping(90引くだけ)し直してもらう。24bit(3Byte)で十分になる。十分解析しやすい。
- 上記の文字列版。似たのはよく見る。精度はそこまで要らないので10文字くらいを上限として、細かい精度についてはばっさり捨てる。文字列だと解析しやすい。
効率と精度に直接に影響するので、本気で設計した方が良いです。
SPIでボーレートが8Mとなっています。
SPIなので最大8Mのはずです。
1sec = 1000ms = 1000000us = 1000000000ns
1000000000 / 8000000 = 125ns
文字列にすると、10文字送ったら1usちょっと。
I2Cも同様のことをやっておきます。
設計したけど
最初に疎通確認をします。
SPI Slave without DMA (main.cpp)
main.cpp
/* USER CODE BEGIN Header */
/**
******************************************************************************
* @file : main.c
* @brief : Main program body
******************************************************************************
* @attention
*
* Copyright (c) 2021 STMicroelectronics.
* All rights reserved.
*
* This software component is licensed by ST under BSD 3-Clause license,
* the "License"; You may not use this file except in compliance with the
* License. You may obtain a copy of the License at:
* opensource.org/licenses/BSD-3-Clause
*
******************************************************************************
*/
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "BMI088.h"
/* USER CODE END Includes */
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
/* USER CODE END PTD */
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
enum
{
SPI_SLAVE_WAIT,
SPI_SLAVE_COMPLETE,
SPI_SLAVE_ERROR
};
typedef union
{
float word;
uint8_t byte[4];
} Angle;
/* USER CODE END PD */
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
/* USER CODE END PM */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
I2C_HandleTypeDef hi2c1;
DMA_HandleTypeDef hdma_i2c1_rx;
DMA_HandleTypeDef hdma_i2c1_tx;
UART_HandleTypeDef hlpuart1;
UART_HandleTypeDef huart1;
DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;
DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;
SPI_HandleTypeDef hspi2;
DMA_HandleTypeDef hdma_spi2_rx;
DMA_HandleTypeDef hdma_spi2_tx;
/* USER CODE BEGIN PV */
char uart_message[256] = {0};
float ax = 0.0f, ay = 0.0f, az = 0.0f;
float gx = 0.0f, gy = 0.0f, gz = 0.0f;
/// spi
uint8_t spi_tx_buf[8] = {0};
uint8_t spi_rx_buf[8] = {0};
__IO uint32_t spi_slave_state = SPI_SLAVE_WAIT;
Angle roll_angle;
float roll = 0.0f;
uint8_t spi_test_data[8] = {0};
/// error handler
int error_type = NO_ERROR;
/* USER CODE END PV */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_LPUART1_UART_Init(void);
static void MX_DMA_Init(void);
static void MX_USART1_UART_Init(void);
static void MX_I2C1_Init(void);
static void MX_SPI2_Init(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
void spi_slave_out( uint8_t *tx_buf, uint16_t len );
/* USER CODE END PFP */
/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
asm(".global _printf_float");
/* USER CODE END 0 */
/**
* @brief The application entry point.
* @retval int
*/
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
roll_angle.word = 0.0f;
spi_test_data[0] = 0x0;
spi_test_data[1] = 0x1;
spi_test_data[2] = 0x2;
spi_test_data[3] = 0x3;
spi_test_data[4] = 0x4;
spi_test_data[5] = 0x5;
spi_test_data[6] = 0x6;
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_LPUART1_UART_Init();
MX_DMA_Init();
MX_USART1_UART_Init();
MX_I2C1_Init();
MX_SPI2_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
for (;;)
{
if (bmi088.isConnection())
{
bmi088.initialize();
break;
}
HAL_Delay(1000);
sprintf( uart_message, "\r\n initialize fail and retry \r\n" );
p_( uart_message );
}
HAL_Delay(1000);
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
bmi088.getAcceleration(&ax, &ay, &az);
bmi088.getGyroscope(&gx, &gy, &gz);
HAL_Delay(1);
sprintf( uart_message, "\r\n ax=%4.3f, ay=%4.3f, az=%4.3f, gx=%4.3f, gy=%4.3f, gz=%4.3f \r\n",
ax, ay, az, gx, gy, gz );
p_( uart_message );
HAL_Delay(1);
/// calculate degree(angle)
/// test SPI
roll_angle.word += 1.0f;
spi_test_data[0] += 0x1;
spi_test_data[1] += 0x1;
spi_test_data[2] += 0x1;
spi_test_data[3] += 0x1;
spi_test_data[4] += 0x1;
spi_test_data[5] += 0x1;
spi_test_data[6] += 0x1;
/// float : 32bit (+ CRC is added automatically)
spi_slave_out( spi_test_data, 7 );
HAL_Delay(30);
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
}
/**
* @brief System Clock Configuration
* @retval None
*/
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
/** Configure the main internal regulator output voltage
*/
HAL_PWREx_ControlVoltageScaling(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1_BOOST);
/** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
* in the RCC_OscInitTypeDef structure.
*/
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = RCC_PLLM_DIV4;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 85;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = RCC_PLLQ_DIV2;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = RCC_PLLR_DIV2;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
*/
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_4) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Initializes the peripherals clocks
*/
PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_USART1|RCC_PERIPHCLK_LPUART1
|RCC_PERIPHCLK_I2C1;
PeriphClkInit.Usart1ClockSelection = RCC_USART1CLKSOURCE_PCLK2;
PeriphClkInit.Lpuart1ClockSelection = RCC_LPUART1CLKSOURCE_PCLK1;
PeriphClkInit.I2c1ClockSelection = RCC_I2C1CLKSOURCE_PCLK1;
if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
/**
* @brief I2C1 Initialization Function
* @param None
* @retval None
*/
static void MX_I2C1_Init(void)
{
/* USER CODE BEGIN I2C1_Init 0 */
/* USER CODE END I2C1_Init 0 */
/* USER CODE BEGIN I2C1_Init 1 */
/* USER CODE END I2C1_Init 1 */
hi2c1.Instance = I2C1;
hi2c1.Init.Timing = 0x10802D9B;
hi2c1.Init.OwnAddress1 = 0;
hi2c1.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;
hi2c1.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;
hi2c1.Init.OwnAddress2 = 0;
hi2c1.Init.OwnAddress2Masks = I2C_OA2_NOMASK;
hi2c1.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;
hi2c1.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;
if (HAL_I2C_Init(&hi2c1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Analogue filter
*/
if (HAL_I2CEx_ConfigAnalogFilter(&hi2c1, I2C_ANALOGFILTER_ENABLE) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Digital filter
*/
if (HAL_I2CEx_ConfigDigitalFilter(&hi2c1, 0) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/* USER CODE BEGIN I2C1_Init 2 */
/* USER CODE END I2C1_Init 2 */
}
/**
* @brief LPUART1 Initialization Function
* @param None
* @retval None
*/
static void MX_LPUART1_UART_Init(void)
{
/* USER CODE BEGIN LPUART1_Init 0 */
/* USER CODE END LPUART1_Init 0 */
/* USER CODE BEGIN LPUART1_Init 1 */
/* USER CODE END LPUART1_Init 1 */
hlpuart1.Instance = LPUART1;
hlpuart1.Init.BaudRate = 115200;
hlpuart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
hlpuart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
hlpuart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
hlpuart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
hlpuart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
hlpuart1.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
hlpuart1.Init.ClockPrescaler = UART_PRESCALER_DIV1;
hlpuart1.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
if (HAL_UART_Init(&hlpuart1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
if (HAL_UARTEx_SetTxFifoThreshold(&hlpuart1, UART_TXFIFO_THRESHOLD_1_8) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
if (HAL_UARTEx_SetRxFifoThreshold(&hlpuart1, UART_RXFIFO_THRESHOLD_1_8) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
if (HAL_UARTEx_DisableFifoMode(&hlpuart1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/* USER CODE BEGIN LPUART1_Init 2 */
/* USER CODE END LPUART1_Init 2 */
}
/**
* @brief USART1 Initialization Function
* @param None
* @retval None
*/
static void MX_USART1_UART_Init(void)
{
/* USER CODE BEGIN USART1_Init 0 */
/* USER CODE END USART1_Init 0 */
/* USER CODE BEGIN USART1_Init 1 */
/* USER CODE END USART1_Init 1 */
huart1.Instance = USART1;
huart1.Init.BaudRate = 115200;
huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
huart1.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
huart1.Init.ClockPrescaler = UART_PRESCALER_DIV1;
huart1.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
if (HAL_UARTEx_SetTxFifoThreshold(&huart1, UART_TXFIFO_THRESHOLD_1_8) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
if (HAL_UARTEx_SetRxFifoThreshold(&huart1, UART_RXFIFO_THRESHOLD_1_8) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
if (HAL_UARTEx_DisableFifoMode(&huart1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/* USER CODE BEGIN USART1_Init 2 */
/* USER CODE END USART1_Init 2 */
}
/**
* @brief SPI2 Initialization Function
* @param None
* @retval None
*/
static void MX_SPI2_Init(void)
{
/* USER CODE BEGIN SPI2_Init 0 */
/* USER CODE END SPI2_Init 0 */
/* USER CODE BEGIN SPI2_Init 1 */
/* USER CODE END SPI2_Init 1 */
/* SPI2 parameter configuration*/
hspi2.Instance = SPI2;
hspi2.Init.Mode = SPI_MODE_SLAVE;
hspi2.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
hspi2.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
hspi2.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;
hspi2.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;
hspi2.Init.NSS = SPI_NSS_HARD_INPUT;
hspi2.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
hspi2.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;
hspi2.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_ENABLE;
hspi2.Init.CRCPolynomial = 7;
hspi2.Init.CRCLength = SPI_CRC_LENGTH_8BIT;
hspi2.Init.NSSPMode = SPI_NSS_PULSE_DISABLE;
if (HAL_SPI_Init(&hspi2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/* USER CODE BEGIN SPI2_Init 2 */
/* USER CODE END SPI2_Init 2 */
}
/**
* Enable DMA controller clock
*/
static void MX_DMA_Init(void)
{
/* DMA controller clock enable */
__HAL_RCC_DMAMUX1_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();
/* DMA interrupt init */
/* DMA1_Channel1_IRQn interrupt configuration */
HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel1_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel1_IRQn);
/* DMA1_Channel2_IRQn interrupt configuration */
HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel2_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel2_IRQn);
/* DMA1_Channel3_IRQn interrupt configuration */
HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel3_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel3_IRQn);
/* DMA1_Channel4_IRQn interrupt configuration */
HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel4_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel4_IRQn);
/* DMA1_Channel5_IRQn interrupt configuration */
HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel5_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel5_IRQn);
/* DMA1_Channel6_IRQn interrupt configuration */
HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel6_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel6_IRQn);
}
/**
* @brief GPIO Initialization Function
* @param None
* @retval None
*/
static void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
/* GPIO Ports Clock Enable */
__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
/*Configure GPIO pin Output Level */
HAL_GPIO_WritePin(LD2_GPIO_Port, LD2_Pin, GPIO_PIN_RESET);
/*Configure GPIO pin : B1_Pin */
GPIO_InitStruct.Pin = B1_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(B1_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
/*Configure GPIO pin : LD2_Pin */
GPIO_InitStruct.Pin = LD2_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(LD2_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
/* EXTI interrupt init*/
HAL_NVIC_SetPriority(EXTI15_10_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI15_10_IRQn);
}
/* USER CODE BEGIN 4 */
/* USER_CODE_BEGIN_4 -------------------------------------------------------- */
void
p_( const char * char_array )
{
/// without DMA
// if ( HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)uart_message, strlen(uart_message), 10000) != HAL_OK )
// {
// error_type = UART_ERROR;
// Error_Handler();
// }
/// with DMA
if (HAL_UART_GetState(&huart1) == HAL_UART_STATE_READY)
{
if ( HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t *)uart_message, 128) != HAL_OK )
{
error_type = UART_ERROR;
Error_Handler();
}
}
else
{
/// LED light.
}
}
// -----------------------------------------------------------------------------
void
i2c_write( uint16_t addr, uint8_t *tx_buf, uint16_t len )
{
/// without DMA
// while (HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, addr, tx_buf, len, 10000) != HAL_OK)
// {
// if (HAL_I2C_GetError(&hi2c1) != HAL_I2C_ERROR_AF)
// {
// error_type = I2C_ERROR;
// Error_Handler();
// }
// }
/// with DMA
if (HAL_I2C_Master_Transmit_DMA(&hi2c1, addr, tx_buf, len) != HAL_OK)
{
sprintf( uart_message, "\r\n HAL_I2C_Master_Transmit_DMA \r\n" );
p_( uart_message );
error_type = I2C_ERROR;
Error_Handler();
}
while (HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY)
{
sprintf( uart_message, "\r\n WRITE HAL_I2C_STATE_BUSY \r\n" );
p_( uart_message );
HAL_Delay(1);
}
}
void
i2c_read( uint16_t addr, uint8_t reg, uint8_t *rx_buf, uint16_t len )
{
/// without DMA
// while (HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, addr, rx_buf, len, 10000) != HAL_OK)
// {
// if (HAL_I2C_GetError(&hi2c1) != HAL_I2C_ERROR_AF)
// {
// error_type = I2C_ERROR;
// Error_Handler();
// }
// }
/// with DMA
if (HAL_I2C_Master_Receive_DMA(&hi2c1, addr, rx_buf, len) != HAL_OK)
{
sprintf( uart_message, "\r\n HAL_I2C_Master_Receive_DMA \r\n" );
p_( uart_message );
error_type = I2C_ERROR;
Error_Handler();
}
while (HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY)
{
sprintf( uart_message, "\r\n READ HAL_I2C_STATE_BUSY \r\n" );
p_( uart_message );
HAL_Delay(1);
}
}
// -----------------------------------------------------------------------------
void HAL_I2C_MasterTxCpltCallback(I2C_HandleTypeDef *I2cHandle)
{
// I2cHandle->State = HAL_I2C_STATE_READY;
// sprintf( uart_message, "\r\n HAL_I2C_MasterTxCpltCallback \r\n" );
// p_( uart_message );
}
void HAL_I2C_MasterRxCpltCallback(I2C_HandleTypeDef *I2cHandle)
{
// I2cHandle->State = HAL_I2C_STATE_READY;
// sprintf( uart_message, "\r\n HAL_I2C_MasterRxCpltCallback \r\n" );
// p_( uart_message );
}
void HAL_I2C_MemRxCpltCallback(I2C_HandleTypeDef *I2cHandle)
{
// I2cHandle->State = HAL_I2C_STATE_READY;
// sprintf( uart_message, "\r\n HAL_I2C_MemRxCpltCallback \r\n" );
// p_( uart_message );
}
// -----------------------------------------------------------------------------
void
spi_slave_out( uint8_t *tx_buf, uint16_t len )
{
uint8_t dummy_rx_buf[8] = {0};
// static uint8_t dummy_rx_buf[8] = {0};
/// without DMA
switch ( HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, tx_buf, dummy_rx_buf, len, 10000) )
{
case HAL_OK:
break;
case HAL_TIMEOUT:
case HAL_ERROR:
error_type = SPI_ERROR;
Error_Handler();
break;
default:
break;
}
}
/*
void
spi_slave_in()
{
/// without DMA
switch (HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, (uint8_t *)aTxBuffer, (uint8_t *)aRxBuffer, BUFFERSIZE, 10000))
{
case HAL_OK:
break;
case HAL_TIMEOUT:
case HAL_ERROR:
error_type = UART_ERROR;
Error_Handler();
break;
default:
break;
}
/// with DMA
}
*/
void
spi_slave_inout( uint8_t *tx_buf, uint8_t *rx_buf, uint16_t len )
{
/// without DMA
switch (HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, tx_buf, rx_buf, len, 10000))
{
case HAL_OK:
break;
case HAL_TIMEOUT:
case HAL_ERROR:
error_type = SPI_ERROR;
Error_Handler();
break;
default:
break;
}
/// with DMA
// if ( HAL_SPI_TransmitReceive_DMA(&hspi2, tx_buf, rx_buf, len) != HAL_OK )
// {
// error_type = SPI_ERROR;
// Error_Handler();
// }
//
// while ( spi_slave_state == SPI_SLAVE_WAIT )
// {
// sprintf( uart_message, "\r\n SPI SLAVE : NOT COMPLETE \r\n" );
// p_( uart_message );
// HAL_Delay(1);
// }
//
// switch ( spi_slave_state )
// {
// case SPI_SLAVE_COMPLETE :
// break;
// default :
// error_type = SPI_ERROR;
// Error_Handler();
// break;
// }
}
// -----------------------------------------------------------------------------
/// SPI Slave DMA
void HAL_SPI_TxRxCpltCallback(SPI_HandleTypeDef *hspi)
{
spi_slave_state = SPI_SLAVE_COMPLETE;
}
void HAL_SPI_ErrorCallback(SPI_HandleTypeDef *hspi)
{
spi_slave_state = SPI_SLAVE_ERROR;
}
/* USER_CODE_END_4 ---------------------------------------------------------- */
/* USER CODE END 4 */
/**
* @brief This function is executed in case of error occurrence.
* @retval None
*/
void Error_Handler(void)
{
/* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
/* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
// __disable_irq();
// while (1)
// {
// }
switch ( error_type )
{
case UART_ERROR:
sprintf( uart_message, "\r\n ERROR:UART \r\n" );
p_( uart_message );
break;
case I2C_ERROR:
sprintf( uart_message, "\r\n ERROR:I2C \r\n" );
p_( uart_message );
break;
case SPI_ERROR:
sprintf( uart_message, "\r\n ERROR:SPI \r\n" );
p_( uart_message );
break;
default:
break;
}
/* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/**
* @brief Reports the name of the source file and the source line number
* where the assert_param error has occurred.
* @param file: pointer to the source file name
* @param line: assert_param error line source number
* @retval None
*/
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
/* USER CODE BEGIN 6 */
/* User can add his own implementation to report the file name and line number,
ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
/* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */
/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/
変更点は下記です。
疎通確認用データを用意します。
uint8_t spi_test_data[8] = {0};
プロトタイプ宣言。
void spi_slave_out( uint8_t *tx_buf, uint16_t len );
テスト用データの設定。
spi_test_data[0] = 0x0;
spi_test_data[1] = 0x1;
spi_test_data[2] = 0x2;
spi_test_data[3] = 0x3;
spi_test_data[4] = 0x4;
spi_test_data[5] = 0x5;
spi_test_data[6] = 0x6;
テスト用データの設定。
spi_test_data[0] += 0x1;
spi_test_data[1] += 0x1;
spi_test_data[2] += 0x1;
spi_test_data[3] += 0x1;
spi_test_data[4] += 0x1;
spi_test_data[5] += 0x1;
spi_test_data[6] += 0x1;
CRCを含めて、4Byte Alignである必要があるようです。経験則ですが。
3Byte + CRC(1Byte)や、7Byte + CRC(1Byte)だと全ての値が綺麗に転送されました。
ソースコードを読む限り、DMAを使わなくてもHALでCRCを作っています。
実際の動作もCRCの計算をしているように見えます。
spi_slave_out( spi_test_data, 7 );
HAL_Delay(30);
spi_slave_outという少し特殊な関数を作ります。ラッパー関数です。
今のところは、角度をSPI Masterに渡せばいいので、貰ったデータは全部捨てます。
void
spi_slave_out( uint8_t *tx_buf, uint16_t len )
{
uint8_t dummy_rx_buf[8] = {0};
// static uint8_t dummy_rx_buf[8] = {0};
/// without DMA
switch ( HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, tx_buf, dummy_rx_buf, len, 10000) )
{
case HAL_OK:
break;
case HAL_TIMEOUT:
case HAL_ERROR:
error_type = SPI_ERROR;
Error_Handler();
break;
default:
break;
}
}
続けて、spi_slave_inとかspi_slave_inoutの実装途中を記載してあります。
Masterからの指令は必要のはずなのでspi_slave_inoutは仕上げるつもりです。いつか、きっと。
角度送出のためのSPIですが、どうせMISO/MOSI同時なのでMasterからの指令、命令でSlaveが適切にリセットやモード変更できると最高です。
Program Download
USBでMacとNUCLEO G474REを接続します。
[Run]をクリックします。
検証環境としてRaspberry Pi 3 Model B+を使う
SPI2
PB12 : NSS
PB13 : SCK
PB14 : MISO
PB15 : MOSI
TX/RX/GNDを正しく接続します。
NUCLEO G474REのNSSと、Raspberry Pi 3 Model B+のSPI0 CS0、
NUCLEO G474REのSCKと、Raspberry Pi 3 Model B+のSPI0 SCLK、
NUCLEO G474REのMISOと、Raspberry Pi 3 Model B+のSPI0 MISO、
NUCLEO G474REのMOSIと、Raspberry Pi 3 Model B+のSPI0 MOSI、
を接続します。
GNDはUARTのときに接続しているものとします。
spi_master.py
import spidev
import time
import serial
spi = spidev.SpiDev()
spi.open( 0, 0 )
spi.no_cs = False
# spi.max_speed_hz = 3000000
# spi.max_speed_hz = 4000000
spi.max_speed_hz = 6000000
# spi.max_speed_hz = 8000000
# spi.max_speed_hz = 100000000
spi.bits_per_word = 8
spi.mode = 0
uart = serial.Serial('/dev/ttyAMA0', 115200, timeout=0.5)
while True:
angle = spi.xfer2( [0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0] )
print( angle )
# time.sleep(0.01)
# time.sleep(0.02)
time.sleep(0.03)
# time.sleep(0.05)
# time.sleep(0.1)
# time.sleep(0.2)
print( uart.readline().decode('utf-8') )
# print( uart.readline() )
# print( uart.read() )
‘utf-8’ codec can’t decode byteと怒られる場合もありますが、何回かやっていると通るはずです。
まとめ
整数値7Byteを送信できたら、角度送信としてはrollとpitchの両方を送信しても十分の場合がほとんどと思います。24bitずつ与える仕様が簡単で実用的かもしれません。
疎通確認が完了したら、CRCにこだわったり、転送量を減らしたり、Masterの通信仕様を決めたり、こだわりまくった方が楽しいでしょう。
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