您好 Benjamin、

只需回答几个问题即可缩小源代码范围。

您能否共享初始化 SPI 外设和 SPI ISR 时使用的代码段？ 这将让我验证外设是否已正确初始化。

您在 SPI 线路上是否有无源器件、或者它是两个器件之间的直接连接？

您是否在 SPI 中使用 DMA？

此致、

Luke

您好、Luke、

感谢您的快速回复。

DMA 未被使用。 它完全由字节级的中断例程处理。

硬件设置如下：
连接到主器件的 MISO 线路上为100欧姆。
uClamp0504A 从 CS、MOSI、MISO 和 Clk 到 GND。

SPI 外设初始化代码：

void SPI_InitUsciA0asSpi(void)
{
    UCA0CTL1 = UCSWRST;
    UCA0CTL0 = UCMSB + UCMODE1 + UCSYNC; // MSB first, 8Bit, 4 Pin SPI active low, Slave, Output at rising edge

    P3SEL |= (BIT2 + BIT3 + BIT4);  // SPI functionality
    P3DIR |= BIT4;
    P3DIR &= ~BIT2;
    P3DIR &= ~BIT3;

    P2SEL |= BIT7;  // P2.7 with SPI functionality
    P2DIR &= ~BIT7;

    UCA0CTL1 &= ~UCSWRST;   // Clear Software reset bit (enables USCI_A0)
    UCA0IE = UCRXIE;  // Recieve interrupt enable
}

SPI 中断处理代码：

#define HW_SetCpuToFullSpeedMode()         UCSCTL5 &= 0xFFF8
#define HW_SetCpuToLowSpeedMode()          {UCSCTL5 &= 0xFFF8;UCSCTL5 |= 0x0002;}

// Clear Interrupt Flags and enable Transmit interrupt
inline void SPI_EnableTransmitInterrupt(void)
{
  UCA0IFG = 0;  // Clear Interrupt Flags
  UCA0IE = UCTXIE;  // Transmit interrupt enable
}


// Read Transmit buffer
inline unsigned char SPI_ReadTransmitBuffer(void)
{
  return UCA0TXBUF;
}

#pragma vector=USCI_A0_VECTOR
__interrupt void ISR_UsciA0 (void)
{
  timeoutInt = 0;
  SPI_SpiCommStateMachine(UCA0RXBUF);   // erstes byte 5us bei 20Mhz
}

// SPI Comunication State Machine
#pragma inline=forced
inline void SPI_SpiCommStateMachine(unsigned char recByte)
{
  static unsigned char checkSum = 0;
  static unsigned char checkSumError = 0;
  
  switch(commState)
  {
    case 0:   // Command Byte

      if (P2IFG&BIT2)  
        HW_SetCpuToFullSpeedMode();

      SPI_SpiCommInterpreter(recByte);
      HW_SetNewTimerA0cc1Value();         // for timeout start timer
      TA0CCTL1_bit.CCIFG = 0;             
      HW_EnableTimerA0IcOc1_Interrupt();  
      checkSum = recByte;
      break;

    case 1:  // Receive Bytes from Master
      *spiRecievePtr = recByte;
      spiRecievePtr++;
      checkSum += recByte;
      spiRecieveDataLenght--;
      if(spiRecieveDataLenght == 0)
      {
        commState = 2;
      }
      break;

    case 2: // Get Checksum from Master and send 1st Byte
      SPI_EnableTransmitInterrupt();  // Change to transmit interrupt
      recByte = ~recByte;
      if(checkSum != recByte) // Checksum Error (Invertierte Checksum)
      {
        checkSumError = 1;
        spiStatus.bit.commandRecieved = 0;
      }
      else
      {
        checkSumError = 0;
      }
      checkSum = SPI_ReadTransmitBuffer();
      if(spiTransmitDataLenght == 0)
      {
        commState = 4;
      }
      else
      {
        commState = 3;
      }
      break;

    case 3: // Send bytes to Master
      SPI_WriteTransmitBuffer(*spiTransmitPtr);
      checkSum += *spiTransmitPtr;
      spiTransmitPtr++;
      spiTransmitDataLenght--;
      if(spiTransmitDataLenght == 0)
      {
        commState = 4;
      }
      break;

    case 4: // Send Checksum to Master (Invertierte Checksum)
      SPI_WriteTransmitBuffer(~(checkSum + checkSumError));
      commState = 5;
      break;

    case 5: // Letztes Byte
      SPI_WriteTransmitBuffer(0);
      SPI_EnableRecieveInterrupt();
      commState = 0xFF;
      break;

    case 10: //undefined command wait until end
      SPI_EnableTransmitInterrupt();  // Change to transmit interrupt
      SPI_WriteTransmitBuffer(0);
      // wait for timeout 6ms
      break;

    default:    // Letztes Byte wurde Empfangen
      HW_DisableTimerA0IcOc1_Interrupt(); // Timeout Counter deaktivieren
      SPI_WriteTransmitBuffer(0);
      UCA0IFG = 0;  // Clear Interrupt Flags
      commState = 0;
      if(spiStatus.bit.inertDataSending)
      {
        spiStatus.bit.inertDataSending = 0;
        spiStatus.bit.inertDataSent = 1;
        errorState.bit.WdgResetOccured = 0; // Clear Watchdog Error
      }
      if(checkSumError)
      {
        ResetRequired = 0;
        spiStatus.bit.chkSumErr = 1;
        checkSumError = 0;
      }
      else if(spiStatus.bit.commandRecieved)
      {
        spiStatus.bit.commandPending = 1;
      }
      spiStatus.bit.commandRecieved = 0;
      if(clrCommErrors)
      {
        SPI_ResetCommErrors();
        errorState.bit.WdgResetOccured = 0; // Clear Watchdog Error
        clrCommErrors = 0;
      }
      if(cpuLowFreqMode)
      {
        HW_SetCpuToLowSpeedMode();
      }
      break;
  }
}

此致、

 Benjamin

钳位二极管看起来非常无用、因为它们钳位到的电压大于 MSP430内部钳位二极管导通时的电压。 它们还会增加相当大的电容。

您的 SPI 代码具有竞态条件。 接收到校验和字节后、它将启用发送中断。 由于 TXIFG 被置位、这会排队等待一个立即中断。 ISR 是否会返回、下一个 ISR 是否会在需要前将数据放入 TXBUF 中？ 这似乎不太可能 、因为最坏的情况下、您只有半个 SPI 时钟周期来完成所有这些工作。 这意味着传输的第一个字节将是 TXBUF 中挂起的任何字节。

但不会影响数据输出时序。 您显示了数据输出时序、该时序从上升沿缓慢地移动到下降沿。 它会停在那里吗？ 这是否随 SPI 时钟频率而变化？ 换言之、移位是否在下降沿停止或延迟是否持续增加？

感谢有关钳位二极管的评论。 我将向电子产品团队介绍此类二极管的必要性。
然而、所有斜坡的上升和下降时间看起来都很好。

我知道这种比赛情况。 这不是很好、但转换的第一个字节对主器件没有意义。

在 MOSI 线路输出的数据到达 CLK 的下降边沿后、再发送的所有数据为零。
在我的小齿轮中、这是由于开关外壳的默认部分或外壳10而发生的。
从机似乎不再能够理解输入命令、因此会以零做出反应。
因此、我不再能够观察边沿、因为零不包含边沿。

从器件不会从该状态中恢复。 通信仅以零继续。

我还尝试与半波特率通信。 这也不能解决问题。
不幸的是，我没有关于半波特率试验的记录。

如果我错了、请纠正我的错误、但 SPI 从器件通过主器件通过 CLK 计时的移位寄存器在内部实现。
MISO 边沿随时间变化如何在硬件方面实现呢？

您好 Benjamin、

硬软件不会有任何原因导致该延迟一直传播、直到它到达下降沿。

我确实看到一些可能导致此延迟的代码。

1. ISR 是非常通用的、它正在接收任何 SPI 中断、因此不依赖于 TX 或 RX 标志
2. ISR 中有很多代码
   1. 这可能会导致延迟、因为您正在进行特别快速的通信(尤其是默认部分)内的更改
3. 我不知道你是如何脱离状态10的、也许这是有意的、但我会做一些检查、以便你可以看到你何时处于该状态。
4. 请参阅外设(从器件)端的 SPI 示例。  SPI 示例

此致、

Luke

第1点和第2点：
我 得到了答案背后的想法、但我 不明白这 会导致这样的问题。
如果中断处理时间过长、唯一可能发生的事情就是丢失了整个字节。
我 不明白这会如何改变由外部 CLK 源控制的位时序。

第3点：
状态10通过将 SPI 复位到其初始状态的硬件计时器保留。

如果我能够更好地了解采购员 SPI 单元的内部结构、我可能会缩小问题的根源。

是否有任何类型的文档可以更详细地了解 SPI 单元？

此致、
  Benjamin

要更详细地了解 SPI 端口的操作、需要详细描述硬件。 比如硬件设计的 VHDL 源。 但这种情况永远不会发生。 在任何情况下、我都不能想到会导致它从上升沿逐渐改变其运行状态的任何东西。

在从模式下使用硬件将会变得不太常见、因此您可能在 MSP430中发现了问题。 但这是不可能的。

您的 ISR 仍然存在严重缺陷。 我一开始没有意识到这一点、因为它会混淆一些东西。 我没有注意到您在启用发送中断之前清除了中断标志。 这真的很糟糕。

您好 Ben、

除了 数据表 和 用户指南之外 、还不会提供有关 SPI 外设的其他信息。  

在第2点、ISR 中仍有 SPI 传输、因此即使时序关闭、SPI 中断也会排队等待发送、我认为最终会发生的情况是您脱离了正确的相位和极性对齐。

是否可以从 ISR 中取出大部分代码并将其放入 main 中、检查 main 中的状态、然后发送 SPI 传输事件并对其进行处理、与我们的示例类似？

此致、

Luke

我不认为写入 TXBUF 的时序会对位时序产生很大影响。 这当然取决于从 TXBUF 到发送移位寄存器的数据传输的时序。 在从机模式下、所有可用的都是外部应用的 SPI 时钟。

我假设 SPI 端口内可能有一些未记录的状态机、这些状态机依靠内部时钟运行。 在这种情况下、将 UCSSEL 设置为保留设置以外的值可能会有所帮助。