关于spi传输速度的疑问

嘬腮怪人

关于hal库里的 HAL_SPI_TransmitReceive这个函数
之前没用过spi，目前在调一个spi摄像头，时序要求1/27s内传输读取完一帧的图像数据，一帧图像9840个字节
通过使用下面这个函数
u8 SPI5_ReadWriteByte(u8 TxData)
{
    u8 Rxdata;
    HAL_SPI_TransmitReceive(&SPI5_Handler,&TxData,&Rxdata,1, 1000);      
     return Rxdata;                        
}
传输一个字节的数据，我用st-link Debug调试发现执行一次HAL_SPI_TransmitReceive（）需要大概0.16ms的时间，这样算下来，光读完这一帧图像的数据就要1s多，
系统时钟方面也有尝试调高频率，但是并没有明显的改善。
是这个函数的效率问题么？还是我计算的方式问题？有什么建议的解决方案。

请各位大佬指点迷津，不胜感激。

正点原子

嘬腮怪人 发表于 2018-4-12 21:50
原子哥你好，我在F767的板子上使用这个函数
u8 SPI5_ReadWriteByte(u8 TxData) //读一个字节
{         ...

参考我们SPI的配置。 我们的SPI例程，不是驱动了NRF24L01么？
你看我们例程，发送数据，是16个时钟么？
不是的话，依葫芦画瓢，，参考我们的SPI 配置。

正点原子

直接写寄存器。

嘬腮怪人

正点原子 发表于 2018-3-31 02:22
直接写寄存器。

原子哥你好，我改操作寄存器，速度上有了改善，但还是达不到预期
u8 SPI5_ReadWriteByte(u8 TxData) //读一个字节
{                                          
        while((SPI5->SR&1<<1)==0);               
        SPI5->DR=TxData;                                   
        while((SPI5->SR&1<<0)==0);               
         return SPI5->DR;                                             
}

    for(i=0;i<164;i++)
    {
        lepton_frame_packet = SPI5_ReadWriteByte(0x00);
    }

用mdk调试出来运行一次这个函数并赋值给缓存数组要50us
我设置的spi速度是13.5Mhz，
Stm32_Clock_Init(432,25,2,9); //设置系统时钟216Mhz
SPI5_SetSpeed(SPI_BAUDRATEPRESCALER_8); //设置spi速度13.5Mhz
按理论计算13.5Mhz读一个字节应该0.6us就足够了。我尝试把spi速度提高到20Mhz，时间也只缩减到了46us。
1/27s内读完一帧9840字节的数据，这个数据量应该不算大，每个字节的读取时间得控制在3.7us一下。但是现在要花的时间差了好几倍，不知道如何解决，希望原子哥能给点建议，用的板子是阿波罗F767。
不胜感谢！

正点原子

嘬腮怪人 发表于 2018-4-1 11:52
原子哥你好，我改操作寄存器，速度上有了改善，但还是达不到预期
u8 SPI5_ReadWriteByte(u8 TxData) // ...

用dma读

嘬腮怪人

正点原子 发表于 2018-4-2 01:32
用dma读

原子哥你好，我在F767的板子上使用这个函数
u8 SPI5_ReadWriteByte(u8 TxData) //读一个字节
{                                          
        while((SPI5->SR&1<<1)==0);               
        SPI5->DR=TxData;                                   
        while((SPI5->SR&1<<0)==0);               
         return SPI5->DR;                                             
}
并通过示波器观察时钟信号发现，执行一步a=SPI5_ReadWriteByte(0x00)；的操作，实际上sck引脚发送了16个周期的时钟，因此会少读8位的数据。SPI设置的是8位的读取， SPI5_Handler.Init.DataSize=SPI_DATASIZE_8BIT;   
尝试过将上面的函数改成：
u16 SPI5_ReadWriteByte(u16 TxData) //读一个字节
{                                          
        while((SPI5->SR&1<<1)==0);               
        SPI5->DR=TxData;                                   
        while((SPI5->SR&1<<0)==0);               
         return SPI5->DR;                                             
}
然后使用a=SPI5_ReadWriteByte(0x0000); 读取出来的数据顺序存在问题，例如按示波器的波形取出来的数据应该是0x0FFF，而函数返回的数据是0xFF0F，也就是0F和FF的顺序反了一下，后续收到的每个16位数据的顺序也都是这样反的。
改回 使用HAL_SPI_TransmitReceive（）后收到的数据就正常了。
通过网上查询资料发现有人给出部分解答：
   SPI结构体定义DR这个成员是16位，因此【SPI2->DR=(uint8_t)TxData;】是把一个8位数据写到16位指针所指的地址；后者【 *(__IO uint8_t *) spixbase = TxData;】即库里的SPI_SendData8()是把一个8位数据写到8位指针所指向的地址。因此当使用前者的写法，如果编译器作为一个16位写入的操作，则实际写入了两个8位长度的数据帧，因此会看到时钟出来了16个脉冲，对应2个8位数据帧。
那么这个读取8位的函数该如何更改？如果想要读取16位，如何解决数据顺序错误的问题？
望原子哥为我解惑。

嘬腮怪人

正点原子 发表于 2018-4-13 01:01
参考我们SPI的配置。 我们的SPI例程，不是驱动了NRF24L01么？
你看我们例程，发送数据，是16个时钟么？
...

ok的，感谢原子哥，用NRF24L01例程的spi函数读写8bit发送的是8个时钟，数据接收正常

anylinkin

STM32F7上，SPI读写的有效速度可以超过2M字节每秒的，远远超过你这里不超过270K字节每秒的速度
你看这个WIFI模块，和STM32F7就是通过SPI相连的，27MHz SPI下，实测的系统有效速度能到1.5MBytes/s，这意味着， SPI的读写速度起码不低于这个数值。

https://item.taobao.com/item.htm?id=550946928238

嘬腮怪人

anylinkin 发表于 2018-4-13 14:29
STM32F7上，SPI读写的有效速度可以超过2M字节每秒的，远远超过你这里不超过270K字节每秒的速度
你看这个WI ...

感谢你的解答，我后来用示波器测试速度是够的，可能mdk调试里的时间不是很准。