AT32的SPIM和QSPI功能简介

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

   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。