AT32的SPIM和QSPI功能简介

出处:网络整理 发布于:2025-05-28 11:40:56

在AT32微控制器(由雅特力科技推出)中,SPIM(Serial Peripheral Interface Master)和QSPI(Quad-SPI)是两种常用的串行外设接口,用于高速数据传输和外部存储器扩展。以下是它们的功能简介和对比:

   1. SPIM(SPI Master)

基本功能

  • 全称:Serial Peripheral Interface Master(SPI主机模式)

  • 用途:用于与SPI从设备(如传感器、Flash、显示屏等)通信。

  • 工作模式:

    • 支持标准4线SPI(SCK、MOSI、MISO、CS)。

    • 可配置为主机(Master)或从机(Slave),但SPIM通常指主机模式。

  • 特点:

    • 支持多主从架构(需硬件CS片选)。

    • 时钟频率可编程(通常高达几十MHz)。

    • 支持全双工或半双工通信。

    • 数据位宽可调(通常8位或16位)。

典型应用

  • 连接SPI Flash、EEPROM(如W25Q系列)。

  • 驱动SPI接口的显示屏(如OLED、TFT)。

  • 与传感器通信(如加速度计、陀螺仪)。

   2. QSPI(Quad-SPI)

基本功能

  • 全称:Quad Serial Peripheral Interface

  • 用途:专为高速访问外部串行存储器(如Flash)设计,支持4线并行传输。

  • 工作模式:

    • 标准SPI模式(1线数据)。

    • 双线(Dual-SPI)和四线(Quad-SPI)模式(2/4线数据并行传输)。

    • 支持XIP(Execute-In-Place)模式(直接从外部Flash运行代码)。

  • 特点:

    • 更高的带宽:4线模式下数据传输速率是标准SPI的4倍。

    • 专用的存储器映射模式(通过AHB总线直接访问外部Flash)。

    • 支持多种指令格式(如地址位宽可调)。

典型应用

  • 外接QSPI Flash(如W25Q、MX25L等)扩展存储空间。

  • 实现XIP功能(无需将代码加载到内部RAM即可执行)。

  • 高速数据缓存(如图形、固件存储)。

    3. SPIM vs QSPI 对比

特性SPIM(标准SPI)QSPI
数据线数量1线(MOSI/MISO)1/2/4线(可配置)
速率通常≤50MHz可达100MHz+(4线模式)
主要用途通用外设通信专用外部存储器接口
XIP支持不支持支持(直接执行外部代码)
硬件复杂度简单较高(需专用控制器)

   4. AT32中的配置注意事项

  • 时钟配置:需根据外设要求设置SPIM/QSPI时钟分频。

  • 引脚复用:注意QSPI的IO可能与其他功能复用,需正确映射。

  • DMA支持:两者通常支持DMA传输以减少CPU开销。

  • 库函数:雅特力提供HAL库或LL库简化初始化流程(如at32_spim_init()at32_qspi_memory_mapped_mode())。

   5. 应用示例

QSPI连接外部Flash(XIP模式)


// 初始化QSPI为存储器映射模式
QSPI_InitTypeDef qspi_init;
qspi_init.ClockPrescaler = 2;  // 分频系数
qspi_init.FlashSize = 24;      // Flash地址位宽(24位) HAL_QSPI_Init(&qspi_init); // 启用XIP后,可直接读取外部Flash地址(如0x90000000)

SPIM读取传感器数据

c

// 配置SPIM为主机
SPI_InitTypeDef spi_init;
spi_init.Mode = SPI_MODE_MASTER;
spi_init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT; HAL_SPI_Init(&spi_init); // 发送读取命令 HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi, tx_data, rx_data, length, timeout);

总结

  • SPIM:适合通用外设通信,灵活性高。

  • QSPI:专为高速存储器设计,支持XIP,适合大容量数据存储或代码执行。

关键词:AT32

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