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NXP iMX8X M4核心SPI开发

NXP iMX8X M4核心SPI开发

Colibri iMX8X 计算机??樯系拇砥骶哂?nbsp;Cortex-A35 和 Cortex-M4F。在  A35 上运行 Linux 操作系统, M4F 通常运行一个实时擦操作系统例如 FreeRTOS。NXP  MCUxpresso SDK 提供了  Cortex-M4F 例程,能够帮助用户进行开发。 MCUxpresso SDK 中只提供了少量的外设操作演示,本文将介绍如何修改配置文件,并调用 FreeRTOS API 创建一个 SPI 例程,驱动 SPI 接口的 OLED 屏幕。

 

首先从 NXP 网站下载 MCUxpresso SDK。根据所使用的???/span>,分别选择 Select Development Board → Processors → I.MX → 8QuadXPlus → MIMX8QXx → MIMX8QX5xxxDZ/MIMX8QX6xxxDZ,最后点击 Build MCUXpresso SDK 即可下载。

 

 SDK 安装目录的 boards/mekmimx8qx/rtos_examples/ 位置创建一个 freertos_lpspi 文件夹,里面工程文件可以从 freertos_lpuart 复制然后进行修改,我们也提供修改好的例程以便使用。主要修改的内容如下。

pin_mux.h

定义使用的引脚,包括输出调试信息的串口,LPSPI 以及两个 GPIO 用于 OLED 的复位和命令/数据选择。

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/* ADC_IN2 (coord V32), M40_UART0_RX */

#define BOARD_INITPINS_M40_UART0_RX_PIN_FUNCTION_ID SC_P_SCU_GPIO0_00 /*!< Pin function id */

/* ADC_IN3 (coord V30), M40_UART0_TX */

#define BOARD_INITPINS_M40_UART0_TX_PIN_FUNCTION_ID SC_P_SCU_GPIO0_01 /*!< Pin function id */

#define BOARD_INITPINS_SPI2_MOSI_PIN_FUNCTION_ID SC_P_SPI2_SDO

#define BOARD_INITPINS_SPI2_MISO_PIN_FUNCTION_ID SC_P_SPI2_SDI

#define BOARD_INITPINS_SPI2_CLK_PIN_FUNCTION_ID SC_P_SPI2_SCK

#define BOARD_INITPINS_SPI2_CS0_PIN_FUNCTION_ID SC_P_SPI2_CS0

#define BOARD_INITPINS_BB_UART2_TX_PIN_FUNCTION_ID SC_P_UART2_TX /* SODIMM21 GPIO1.IO23 OLED COMMAND/DATA SELECT*/

#define BOARD_INITPINS_BB_UART2_RX_PIN_FUNCTION_ID SC_P_UART2_RX /* SODIMM19 GPIO1.IO24 OLED RESET*/

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pin_mux.c

初始化上面定义的引脚,并配置复用关系。设置在BOARD_InitPins函数中完成。

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void BOARD_InitPins(sc_ipc_t ipc) /*!< Function assigned for the core: Cortex-M4F[m4] */

{

  sc_err_t err = SC_ERR_NONE;

  err = sc_pad_set_all(ipc, BOARD_INITPINS_M40_UART0_RX_PIN_FUNCTION_ID, 2U, SC_PAD_CONFIG_NORMAL,     SC_PAD_ISO_OFF, 0x0 ,SC_PAD_WAKEUP_OFF);/* IOMUXD_ADC_IN2 register modification value */

  if (SC_ERR_NONE != err)

  {

    assert(false);

  }

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freertos_lpspi.c

这里包括了对LPSPI 的设置,以及通过 SPI 发送数据。

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sc_pm_set_resource_power_mode(ipc, SC_R_SPI_2, SC_PM_PW_MODE_ON)

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配置 LPSPI 的供电。

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sc_pm_clock_enable(ipc, SC_R_SPI_2, SC_PM_CLK_PER, true, 0); if (CLOCK_SetIpFreq(kCLOCK_DMA_Lpspi2, SC_60MHZ) == 0)

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设置 LPSPI 时钟源。

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LPSPI_RTOS_Init(&handle, ADMA__LPSPI2, &lpspi_config, LPUART_CLK_FREQ)

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完成对 LPSPI 工作状态配置,包括 SPI 时钟频率、相位、采样点、帧长等,这些包含在 lpspi_config 结构体中。

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lpspi_master_config_t lpspi_config = { .baudRate = 6000000, .bitsPerFrame = 1024, /*!< Bits per frame, minimum 8, maximum 4096.*/ .cpol = kLPSPI_ClockPolarityActiveLow, .cpha = kLPSPI_ClockPhaseSecondEdge, .direction = kLPSPI_MsbFirst, .pcsToSckDelayInNanoSec = 50, .lastSckToPcsDelayInNanoSec = 50, .betweenTransferDelayInNanoSec = 50, .whichPcs = kLPSPI_Pcs0, .pcsActiveHighOrLow = kLPSPI_PcsActiveLow, .pinCfg = kLPSPI_SdiInSdoOut, .dataOutConfig = kLpspiDataOutRetained, };

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其中bitsPerFrame 是指 SPI 的帧长,根据 SPI 设备实际数据输入要求需要做相应的更改,通常指令和数据的长度是不一样。例如在这个例程里多次调用 LPSPI_RTOS_Init 函数对其进行调整。

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LPSPI_RTOS_TransferBlocking(&handle, &spi_data)

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该函数实现 SPI 数据发送。由于采用了阻塞的方式发送,需要等待数据传输完毕才推出函数。数据存储在 lpspi_transfer_t  格式的结构体中。其中也包含了 SPI 一些配置,例如使用哪个 CS 片选,是否连续发送等。

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lpspi_transfer_t spi_data = {

.txData = send_buffer,

.rxData = recv_buffer,

.dataSize = sizeof(send_buffer),

.configFlags = kLPSPI_MasterPcs0 | kLPSPI_MasterPcsContinuous | kLPSPI_MasterByteSwap,

};

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上面 SPI 相关 API 主要来自 devices/MIMX8QX6/drivers/fsl_lpspi_freertos.c,fsl_lpspi.c。在默认的  fsl_lpspi_freertos.c 中只有非阻塞方式的 SPI 传输函数 LPSPI_RTOS_Transfer()。因此在这里我们新构建一个阻塞方式的函数 LPSPI_RTOS_TransferBlocking()。

 

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status_t LPSPI_RTOS_TransferBlocking(lpspi_rtos_handle_t *handle, lpspi_transfer_t *transfer) {   status_t status;   status = LPSPI_MasterTransferBlocking(handle->base, transfer);   if (status != kStatus_Success)   {     return status;   }   return status; }

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  fsl_lpspi_freertos.h 头文件中申明该函数。

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status_t LPSPI_RTOS_TransferBlocking(lpspi_rtos_handle_t *handle, lpspi_transfer_t *transfer);

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另外为了支持编译,在 devices/MIMX8QX6/drivers 目录中创建 driver_lpspi_freertos_MIMX8QX6.cmake  driver_lpspi_MIMX8QX6.cmake 两个文件。相应地在上面项目工程目录中的boards/mekmimx8qx/rtos_examples/freertos_lpspi/armgcc/CMakeLists.txt 中将 LPSPI 的驱动添加进来。

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# include modules include(driver_clock_MIMX8QX6) include(driver_lpspi_MIMX8QX6) include(driver_lpspi_freertos_MIMX8QX6)

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到此我们已经完成 LPSPI 在 FreeRTOS 的配置以及创建一个工程项目来使用 LPSPI 发送数据。上面的操作涉及 SDK 中多处修改,为了方便用户测试,我们也提供经修改的整个SDK。

 

编译好后,在 U-Boot 中通过 tftp 下载 M4 固件并运行。

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Colibri iMX8X #   print m4boot_test

m4boot_test=tftp ${loadaddr} m4_0.bin; dcache flush; bootaux ${loadaddr} 0 Colibri iMX8X # run m4boot_test

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OLED 屏幕显示如下。

NXP iMX8X M4核心SPI开发_web5991.png 

总结

通过上面的内容介绍了如何在 M4 上使用默认例程之外的外设,SDK 中还提供了诸多外设的 FreeRTOS API。用户可以使用类似的方法进行开发。


审核编辑(
王静
)
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