软件 9-bit SPI 示例

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功能说明

本示例演示在 arcs_evb 和 venusa_rd_evb 上使用 spi_sw0，通过 GPIO 模拟 9-bit SPI 主机发送。 示例仅使用 SCLK、MOSI 和低有效 CS，不配置 MISO，也不使用硬件 SPI 控制器。

软件 SPI 使用同步 polling 传输。lisa_spi_write() 返回时，本次发送已经完成，不需要 callback 或信号量。

硬件连接

两个板型使用相同引脚：

SPI 信号

GPIO 引脚

方向

SCLK

PA10 / GPIOA 10

输出

MOSI

PA11 / GPIOA 11

输出

CS

PA12 / GPIOA 12

输出，低有效

本例中的 MOSI 也可称为 SDA，但只作为单向数据输出使用。

使用逻辑分析仪时，建议按以下方式连接：

CH0 -> PA10 / SCLK
CH1 -> PA11 / MOSI
CH2 -> PA12 / CS
GND -> GND

示例步骤

  1. 重写 lisa_gpioa_pinmux()，将 PA10、PA11 和 PA12 配置为 GPIOA。

  2. 获取 spi_sw0 和 gpioa 设备。

  3. 调用 lisa_spi_sw_configure_io() 配置软件 SPI 引脚。

  4. 配置 Mode 0、MSB first、62500 Hz 和 9-bit frame。

  5. 调用 lisa_spi_write() 发送 4 个 9-bit frame。

9-bit 数据组织

每个 9-bit frame 使用一个 uint16_t 存储，仅低 9 位有效：

static const uint16_t tx_frames[] = {
    0x011U,
    0x122U,
    0x055U,
    0x1AAU,
};

lisa_spi_write(spi_dev,
               (const uint8_t *)tx_frames,
               ARRAY_SIZE(tx_frames));

lisa_spi_write() 的 len 参数表示 frame 数量，不是缓冲区字节数。因此这里传入 4，不能传入 sizeof(tx_frames)（其值为 8）。

预期一次 CS transaction 内发送 4 个 frame，每个 frame 产生 9 个时钟，共产生 36 个 SCLK。

配置说明

关键 Kconfig 配置如下：

CONFIG_LISA_DEVICE=y
CONFIG_LISA_GPIO_DEVICE=y
CONFIG_LISA_GPIOA=y
CONFIG_LISA_SPI_DEVICE=y
CONFIG_LISA_SPI_SW0=y

本示例不启用 CONFIG_LISA_SPI0、CONFIG_LISA_SPI1 或 CONFIG_LISA_SPI2。

编译

重要提示：编译前需要先确认当前示例支持的目标板型，然后将板型标识传给 -DBOARD。请按以下方式选择：

  1. 确认示例限制：查看当前示例 README 中的硬件连接和注意事项，确认是否限定板型。

  2. 参考示例配置：查看相关示例目录下的 sample.yaml，确认支持的板型。

  3. 填写板型标识：SDK 内置板型的标识为 boards/ 下的目录名。例如实际使用的板型目录为 boards/<板型名称>/，则编译参数填写为 -DBOARD=<板型名称>。

在 SDK 根目录执行编译，并将命令中的 <示例路径> 和 <板型名称> 替换为实际值。

Linux 使用 build.sh：

# 通用命令
./build.sh -C -S samples/<示例路径> -DBOARD=<板型名称>

# 示例：使用 arcs_evb 开发板
./build.sh -C -S samples/<示例路径> -DBOARD=arcs_evb

Windows PowerShell 使用 build.ps1：

# 通用命令
.\build.ps1 -C -S samples/<示例路径> -DBOARD=<板型名称>

# 示例：使用 arcs_evb 开发板
.\build.ps1 -C -S samples/<示例路径> -DBOARD=arcs_evb

Note

确保已安装对应平台的工具链和 ListenAI 开发工具包。Windows 环境请先执行 .\env.ps1 或直接使用 .\build.ps1 自动加载环境。

注意事项：-DBOARD 填写的是板型标识，不是芯片系列名称。如果示例有板型专用配置或额外编译参数，以示例 README 中的说明为准。

构建 arcs_evb：

./build.sh -C -S samples/drivers/devices/lisa_spi/software_spi -DBOARD=arcs_evb

构建 venusa_rd_evb：

./build.sh -C -S samples/drivers/devices/lisa_spi/software_spi -DBOARD=venusa_rd_evb

烧录

编译完成后，使用 SDK tools/burn 目录下的 cskburn 工具烧录固件。请先根据目标板型和当前示例确定芯片系列、串口设备、烧录地址和固件路径。

Linux：

# 通用命令
./tools/burn/cskburn -C <芯片系列> -s <串口设备> -b 3000000 <烧录地址> <固件路径>

# 示例：使用 arcs_evb 开发板
./tools/burn/cskburn -s /dev/ttyUSB0 -b 3000000 0x0 build/arcs.bin -C arcs

Windows PowerShell：

# 通用命令
.\tools\burn\cskburn.exe -C <芯片系列> -s <串口号> -b 3000000 <烧录地址> <固件路径>

# 示例：使用 arcs_evb 开发板
.\tools\burn\cskburn.exe -C arcs -s COM7 -b 3000000 0x0 .\build\arcs.bin

Note

烧录参数说明：

  • -s /dev/ttyUSB0 / -s COM7：串口设备路径，需要根据实际情况修改 - Linux 系统：通常是 /dev/ttyUSB0 或 /dev/ttyACM0 - 可通过 ls /dev/tty* 命令查看可用串口设备 - Windows 系统：通常是 COM7、COM8 等，可在“设备管理器”的“端口”中查看 - 不同开发板或 USB 转串口芯片可能使用不同的设备名

  • -b 3000000：烧录波特率（3Mbps）

  • 0x0：烧录起始地址

  • build/arcs.bin / .\build\arcs.bin：编译生成的固件路径

  • -C arcs：芯片类型

注意事项：

  • 确保开发板已正确连接到电脑

  • 如果无法识别串口设备，请检查 USB 连接线是否正常，或尝试其他 USB 端口

预期输出

=== LISA software 9-bit SPI example ===
Software SPI pins: SCLK=PA10, MOSI=PA11, CS=PA12
Software SPI configured: mode=0, frequency=62500 Hz, data_bits=9
Software SPI transfer success: 4 frames
Software 9-bit SPI example passed

预期波形

  • SPI Mode 0，SCLK 空闲为低。

  • MSB first。

  • CS 低有效，一次 lisa_spi_write() 对应一次完整 transaction。

  • 依次发送 0x011、0x122、0x055、0x1AA。

  • 每个 frame 恰好有 9 个 SCLK，总计 36 个 SCLK。

注意事项

  1. 软件 SPI 仅支持同步 polling，不支持 DMA、中断传输和 callback。

  2. 软件 SPI 的实际频率受 GPIO API 和 CPU 执行开销影响，不会高于配置频率。

  3. 本示例只发送数据，不配置 MISO，因此不演示读取或全双工传输。

  4. LISA_SPI_FLAG_HARDWARE_CS 在 spi_sw0 中表示由软件 SPI backend 自动控制配置的 CS GPIO。