接著之前的英飛凌TC3XX的文章，今天來梳理一下SPI模塊的信息。

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01.

QSPI模塊簡介

首先什么是QSPI呢？QSPI中的Q是“Queue”的縮寫，指的是一塊通用的內存，其中包含兩種數據，分別為配置數據和傳輸數據，配置數據就是寄存器的配置，傳輸數據就是實際要發送的數據，最簡單的Queue組成如下圖所示，一個4byte的配置數據以及一個4byte的傳輸數據組成。

那QSPI有什么好處呢？Queue 使得不同格式的SPI數據的傳輸更高效，例如：

1. 使用一個DMA通道就可以完成Queue和QSPI外圍設備的數據傳輸；

2. 通過Queue的數據就可以自動改變SPI數據格式及延時時間配置而不需要CPU的
參與；

3. QSPI有特殊的FIFO機制將Queue中的數據定向到對應的目標地址中；

然后簡述該模塊的一些特性，在此之前可以看一下SPI模塊的硬件簡圖，如下圖。

該模塊的特性如下：

1.支持主從模式，全雙工通信；

2.4x32bit Tx和Rx FIFOs；

3.多路片選，每路SPI最多可支持16路片選；

4.支持FIFO的單點中斷模式、 ERR中斷、 PT的（EOF）中斷；

5.Job為一個基本的報文幀傳輸，包含一個或多個Channel的選擇及片選、波特率、延時時間、校驗等（ExternalDevice）的設置，Sequence為一個基本的SPI收發操作對象，包含一個或多個Job。

5.靈活的真報文長度以及幀格式、時間設置；數據傳輸分為Short Data模式、Long Data模式、Continuous模式、XXL Frame模式等。

Short Data模式下，數據長度范圍為2~32bit，一幀數據傳輸需要一個BACON配置和一個DATA配置；

Long Data模式下，數據長度依然為2~32byte，一幀數據傳輸需要一個BACON配置和多個DATA配置；

Continuous模式又分為Short和Long兩種，Short模式下，第一個BACON配置的LAST為0，之后寫入的數據均為傳輸數據，直至寫入的BACON.LAST為1，寫入最后一幀數據。Long模式下，第一個BACON.LAST為0，之后按照BACON.DL寫入N個傳輸數據，后面的操作就類似Short模式，直至寫入的BACON.LAST為1，寫入最后的一幀數據。

XXL FRAME模式是一種擴展的Long Data模式，數據長度最長可達65536byte，數據長度通過XXLCON.XDL來設置，而不是BACON.DL，并且無需重復配置BACON。

Move Counter模式是一種Short Data的擴展模式，數據長度可達8192bit，通過MCCON.MCEN使能，數據長度通過MC.MCOUNT設置。

02.

QSPI模塊的時鐘

QSPI模塊的時鐘輸入有兩個，分別為Fspb和Fper，其中Fspb用于QAPI模塊用戶接口以及寄存器操作的時鐘源，Fper用于波特率產生的時鐘源，如下圖所示。

波特率的計算如下圖所示。

除上述之外，QSPI 提供了硬件的idle, leading和 trailing 延時設置以及數據采樣點的設置，如下圖所示。

03.

QSPI模塊MCAL API接口簡介

通常來說，當前的使用英飛凌的芯片，都是基于購買的MCAL進行開發，那對于QSPI模塊而言，常用的API有哪些呢？下面來列舉一下。

Spi_Init ()，初始化QSPI核的相關寄存器、復位全局變量、設置QSPI狀態為IDLE。對于多核場景而言，調用此API只會初始化隸屬于調用核的SPI，因此在每個含有SPI的核中均需要調用該API。

Spi_DeInit ()用于反初始化SPI驅動程序相關的硬件和全局變量，該API只有在調用過Spi_Init()后并且只有當設備處于空閑狀態時才接受處理，與Spi_Init函數類似，不同核上的SPI需要反初始化的話，均需調用該API。

Spi_SetupEB ()用于設置收、發數據緩存及緩存長度。

Spi_WriteIB ()用于拷貝數據到發送緩存。

Spi_ReadIB ()用于將接收到的通道數據從內部緩沖區同步讀取到應用程序傳遞的目標緩沖區。?

Spi_SetAsyncMode ()用于設置異步通信的Sequence是中斷模式還是輪詢模式。

Spi_AsyncTransmit ()/Spi_SyncTransmit ()用于異步傳輸函數/同步傳輸函數。

Spi_MainFunction_Handling ()?該API用于輪詢SPI的相關中斷標識。

Spi_GetJobResult/Spi_GetSequenceResult/Spi_GetHWUnitStatus /Spi_GetStatus 查詢某Job的最終傳輸狀態/查詢某Sequence的最終傳輸狀態/查詢某路SPI核的傳輸狀態/查詢所有已配置的（包括同步異步） SPI傳輸狀態。

Spi_QspiDmaCallOut ()用于?每個channel傳輸結束后調用該API, 在此回調期間重新配置該回調通道，并重新觸發相應的DMA通道來啟動下一個通道傳輸。

04.

QSPI模塊MCAL配置

跟之前的列舉的其他模塊一樣，首先是General模塊的配置，包括時鐘源，SPI的模式，另外錯誤檢測以及safety檢測的關閉或者開啟，可根據需求來設置。

第二步則是配置SpiHwConfiguration模塊，包括SPI內核的設置以及接收引腳的配置。

第三步則是通道的配置，包括模式，數據長度，傳輸方向等。

第四步則是波特率，片選通道、開環模式的配置。

第五步則是上述提到的idle/trail等時間參數的設置。

第六步則是Job或者Squence的配置。

第七步則是所有引腳的配置。

編輯：黃飛

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