恩智浦FRDM-MCXA153 RT-Thread實(shí)踐指南 實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化RT-Thread的SPI驅(qū)動(dòng)

串行外設(shè)接口(SPI)是一種廣泛使用的同步串行通信接口，在嵌入式系統(tǒng)中扮演著重要角色。本文將深入探討如何在NXP MCXA153 MCU上實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化RT-Thread的SPI驅(qū)動(dòng)，同時(shí)介紹NXP提供的相關(guān)開發(fā)工具和技術(shù)。

SPI簡(jiǎn)介

SPI由摩托羅拉公司開發(fā)，是一種全雙工同步串行總線，主要由四個(gè)信號(hào)線組成：

CS (Chip Select)：片選信號(hào)

SCLK (Serial Clock)：時(shí)鐘信號(hào)

MOSI (Master Out Slave In)：主設(shè)備輸出，從設(shè)備輸入

MISO (Master In Slave Out)：主設(shè)備輸入，從設(shè)備輸出

SPI廣泛應(yīng)用于連接各種外設(shè)，如TFT LCD顯示器、QSPI Flash存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊和慣性測(cè)量單元(IMU)等。

NXP MCXA153 SPI特性

NXP MCXA153 MCU集成了兩個(gè)低功耗SPI (LPSPI)模塊，具有以下特點(diǎn)：

支持主/從模式

可配置的時(shí)鐘極性和相位

8位到32位可編程數(shù)據(jù)幀大小

硬件片選信號(hào)控制

支持DMA傳輸

最高傳輸速率可達(dá)48Mbps

RT-Thread SPI驅(qū)動(dòng)移植流程

現(xiàn)在，讓我們?cè)敿?xì)介紹如何將RT-Thread的SPI驅(qū)動(dòng)移植到MCXA153上。

以SPI0為例：

3.1 硬件初始化 首先，我們需要在board初始化代碼中配置SPI0相關(guān)的硬件： 1). 在 rt_hw_board_init 函數(shù)中添加以下代碼：

2). 在 BOARD_InitPins 函數(shù)中添加以下代碼：

3.2 Kconfig配置

在 board/Kconfig 文件中添加:

3.3 驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)

在 drv_spi.c 中實(shí)現(xiàn)SPI驅(qū)動(dòng)的核心功能： 1). 定義SPI設(shè)備結(jié)構(gòu)體：

2). 實(shí)現(xiàn)SPI配置函數(shù)：

3). 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸函數(shù)：

4). 實(shí)現(xiàn)SPI初始化函數(shù)：

3.4 添加依賴文件 在 Libraries/MCXA153/SConscript 文件中添加：

測(cè)試與驗(yàn)證

為了驗(yàn)證SPI驅(qū)動(dòng)的正確性，我們可以進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的回環(huán)測(cè)試：

打開menuconfig使能spi0驅(qū)動(dòng)

短接MISO和MOSI引腳(P1_0和P1_2)進(jìn)行自發(fā)自收測(cè)試 , 將MOSI (P1_0) 和 MISO (P1_2) 引腳短接:

使用以下測(cè)試代碼：

運(yùn)行結(jié)果：

結(jié)論 通過(guò)本文，我們?cè)敿?xì)介紹了如何在NXP MCXA153 MCU上實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化RT-Thread的SPI驅(qū)動(dòng)。RT-Thread的設(shè)備驅(qū)動(dòng)框架提供了良好的抽象，使得SPI驅(qū)動(dòng)的移植變得相對(duì)簡(jiǎn)單。同時(shí)，通過(guò)利用MCXA153的硬件特性，如DMA和硬件CS控制，我們可以實(shí)現(xiàn)高效的SPI通信。

在實(shí)際應(yīng)用中，開發(fā)者應(yīng)根據(jù)具體需求選擇合適的配置和優(yōu)化策略。同時(shí)，充分利用NXP提供的工具和文檔資源，可以大大加速開發(fā)進(jìn)程并提高代碼質(zhì)量。

參考資料

1. RT-Thread官方文檔：

https://www.rt-thread.org/document/site/

2. NXP MCXA153參考手冊(cè)

3. MCUXpresso SDK文檔：

https://mcuxpresso.nxp.com/

我們鼓勵(lì)開發(fā)者在實(shí)踐中不斷探索和優(yōu)化，充分發(fā)揮MCXA153和RT-Thread的潛力！