Имитация FSMC

[eddy_em]

Т.к. для подключения более приличного экранчика с параллельной шиной данных мне понадобится сравнительно шустро работать с GPIO, а у меня нет девборд с "жирными" STM32, где есть FSMC, нужно как-то имитировать эту самую FSMC. Я попробовал два способа: с таймером и с DMA (код поместил в репозиторий stm32samples, директории GPIO_TIM и DMA_GPIO).

Итак, с таймером все просто. Настраиваем таймер:

void timgpio_init(){
	// init TIM2 & DMA1ch2 (TIM2UP)
	rcc_periph_clock_enable(RCC_TIM2);
	rcc_periph_clock_enable(RCC_DMA1);
	timer_reset(TIM2);
	// timer have frequency of 1MHz
	timer_set_mode(TIM2, TIM_CR1_CKD_CK_INT, TIM_CR1_CMS_EDGE, TIM_CR1_DIR_UP);
	// 72MHz main freq, 2MHz for timer
	TIM2_PSC = 0;
	TIM2_ARR = 35;
	TIM2_DIER = TIM_DIER_UDE | TIM_DIER_UIE;
	nvic_enable_irq(NVIC_TIM2_IRQ);
}

Заводим локальный буфер, куда сбрасываем данные, передаваемые на ноги GPIO (я использовал младшие 8 бит PA) и перед отправлением заполняем его и выставляем счетчики:

void timgpio_transfer(uint8_t *databuf, uint32_t length){
	transfer_complete = 0;
	memcpy(addr, databuf, length);
	len = length;
	curidx = 0;
	TIM2_CR1 |= TIM_CR1_CEN; // run timer
}

Ну, а сам таймер отправляет на ноги GPIO очередную порцию данных:

void tim2_isr(){
	if(TIM2_SR & TIM_SR_UIF){ // update interrupt
		GPIOA_ODR = addr[curidx];
		if(++curidx >= len){
			TIM2_CR1 &= ~TIM_CR1_CEN;
			transfer_complete = 1;
		}
		TIM2_SR = 0;
	}
}

С прямым доступом к памяти немного по-другому. Сначала настраиваем таймер и ПДП:

void dmagpio_init(){
	// init TIM2 & DMA1ch2 (TIM2UP)
	rcc_periph_clock_enable(RCC_TIM2);
	rcc_periph_clock_enable(RCC_DMA1);
	timer_reset(TIM2);
	// timer have frequency of 1MHz
	timer_set_mode(TIM2, TIM_CR1_CKD_CK_INT, TIM_CR1_CMS_EDGE, TIM_CR1_DIR_UP);
	// 72MHz div 18 = 4MHz
	TIM2_PSC = 0; // prescaler is (div - 1)
	TIM2_ARR = 1; // 36MHz (6.25)
	TIM2_DIER = TIM_DIER_UDE;// | TIM_DIER_UIE;
	dma_channel_reset(DMA1, DMA_CHANNEL2);
	// mem2mem, medium prio, 8bits, memory increment, read from mem, transfer complete en
	DMA1_CCR2 = DMA_CCR_PL_MEDIUM | DMA_CCR_MSIZE_16BIT |
		DMA_CCR_PSIZE_16BIT | DMA_CCR_MINC | DMA_CCR_DIR | DMA_CCR_TCIE | DMA_CCR_TEIE ;
	nvic_enable_irq(NVIC_DMA1_CHANNEL2_IRQ);
	// target address:
	DMA1_CPAR2 = DMAGPIO_TARGADDR;
	DMA1_CMAR2 = (uint32_t) gpiobuff;
}

Далее для передачи данных копируем их в локальный буфер и пинаем таймер с ПДП:

void dmagpio_transfer(uint8_t *databuf, uint32_t length){
	while(DMA1_CCR2 & DMA_CCR_EN);
	transfer_complete = 0;
	DMA1_IFCR = 0xff00; // clear all flags for ch2
	// buffer length
	DMA1_CNDTR2 = length;
	uint32_t i;
	for(i = 0; i < length; ++i) gpiobuff[i] = databuf[i];
	TIM2_CR1 |= TIM_CR1_CEN; // run timer
	DMA1_CCR2 |= DMA_CCR_EN;
}

Обработчик прерывания или пишет "Фигвамушки", если возникает ошибка (а у меня поначалу и были ошибки, когда я пытался восьмибитный буфер в 16-битный регистр запихнуть, надо быть внимательней), или же выставляет флаг окончания передачи и отрубает уже ненужные функции:

void dma1_channel2_isr(){
	if(DMA1_ISR & DMA_ISR_TCIF2){
		transfer_complete = 1;
		// stop timer & turn off DMA
		TIM2_CR1 &= ~TIM_CR1_CEN;
		DMA1_CCR2 &= ~DMA_CCR_EN;
		DMA1_IFCR = DMA_IFCR_CTCIF2; // clear flag
	}else if(DMA1_ISR & DMA_ISR_TEIF2){
		P("Error\n");
		DMA1_IFCR = DMA_IFCR_CTEIF2;
		TIM2_CR1 &= ~TIM_CR1_CEN;
		DMA1_CCR2 &= ~DMA_CCR_EN;
	}
}

Вчера я часа 3 вечером убил, да еще и сегодня где-то с час, пока наконец оживил ПДП. А все было из-за того, что я вместо ((uint32_t)&GPIOA_ODR) в DMAGPIO_TARGADDR запихнул непосредственно GPIOA_ODR (т.е. значение битов в порту).

Результаты неутешительные: хоть и есть режим GPIO под гордым названием GPIO_MODE_OUTPUT_50_MHZ, на деле все не так. Наибольшая скорость, которую я достиг с ПДП, составляла около 6.25МГц (т.к. у меня китайский клон Saleae Logick, ему я на таких скоростях не поверил, что, кстати, сделал правильно: брехал он изрядно, а посмотрел на осциллографе). У пинания портов GPIO в прерывании таймера по понятным причинам (обработчик прерывания длится дольше периода таймера) скорость еще меньше: не выше 1.1МГц.
Таким образом, передавать данные по параллельной шине с STM32F103 на скоростях выше 6МГц можно и не рассчитывать!

Comments

[balmerdx.livejournal.com]

Кстати про https://github.com/eddyem/stm32samples/blob/master/nokia5110/pcd8544.c . Лично мне кажется неправильным, что там рисуются символы сразу. На таком дисплее выгоднее заполнить буфер, а потом отослать его целиком. Потому как он по размеру всего 504 байта. Это и быстрее, и можно сказать SPI - Отсылай данные, а самому другой коды выполнять.

[eddy-em.livejournal.com]

Я скопипастил вариант для STM8, там, как сам понимаешь, не сильно-то разгуляешься с буфером, на S003 вообще места под него в оперативе нет!

Ну и тест был только текстового режима, в нем как раз проще сразу отсылать символы. А вот в графическом режиме — да, рисуем, потом весь буфер отсылаем.