发现一个SPI接口有趣的问题

marsha***

使用STC32G144K246核心板测试SPI接口,使用官方提供的SPI驱动LCD的例程修改,只保留了SPI部分,修改了SPI写部分,采用SPI自发自收进行验证,将MISO和MOSI短路,硬件测试图和修改代码如下:
我是用的SWD仿真，时钟设置为48M 存在两个问题:
1，使用下面的代码，使用杜邦线短路时，spi的速度最高就是下面代码中的速度，应该是90M/5/2=9M？这个SPI最快速度只能到9M吗？在这个频率下可以做到发送0x5A接收0x5A，再高接收到的数据就变成了0x7F，这个是为什么？
2，如果使用下面代码，使用短路帽短路，则SPI工作在9M时也无法读取到发送值0x5A，读取到的是0x7F，这个又是为什么？该怎么解决？此时SPI频率只能在5M以下才能正常





#include "sys.h"

/*****************************************************************************
* @name       :void SPI_Init(void)
* @date       :2018-11-13
* @function   :Config SPI
* @parameters :None
* @retvalue   :None
******************************************************************************/        
void SPI_Init(void)
{
    P2M1 &= ~0x7c;  //SPI接口设置成推挽输出
    P2M0 |= 0x7c;
   
    P2SR &= ~0x28;  //P2.3(MOSI) P2.5(SCLK)设置成高速模式
//   P2PU |= 0x54;   //SPI接口使能上拉电阻

    SPI_S1 = 0;     //00: P1.2 P1.3 P1.4 P1.5, 01: P2.2 P2.3 P2.4 P2.5, 10: P5.4 P4.0 P4.1 P4.2, 11: P3.5 P3.4 P3.3 P3.2
    SPI_S0 = 1;

    SSIG = 1;       //1: 忽略SS脚，由MSTR位决定主机还是从机       0: SS脚用于决定主机还是从机。
    SPEN = 1;       //1: 允许SPI，                                0: 禁止SPI，所有SPI管脚均为普通IO
    DORD = 0;       //1: LSB先发，                                0: MSB先发
    MSTR = 1;       //1: 设为主机                                 0: 设为从机
    CPOL = 1;       //1: 空闲时SCLK为高电平，                     0: 空闲时SCLK为低电平
    CPHA = 1;       //1: 数据在SCLK前沿驱动,后沿采样.              0: 数据在SCLK前沿采样,后沿驱动.
    SPCTL = (SPCTL & ~3) | 3;   //SPI 时钟频率选择, 0: 4T, 1: 8T,  2: 16T,  3: 2T

    SPI_CLKDIV = 5; //SPI_CLKDIV时钟分频 PLL2输出90M，=90M/2

    SPIF = 1;       //清SPIF标志
    WCOL = 1;       //清WCOL标志

    HSSPI_CFG = 0;
    HSSPI_CFG2 |= 0x20; //使能SPI高速模式
    DMA_SPI_ITVH = 0;
    DMA_SPI_ITVL = 0;
}


u8 SPI_SendByte(u8 dat)
{
        u8 ret=0;
    SPDAT = dat;            //发送一个字节
    while(SPIF == 0);       //等待发送完成        
    SPSTAT = 0x80 + 0x40;   //清0 SPIF和WCOL标志
        ret=SPDAT;
        return ret;
}

void HPLL_config(void);
u8 ret=0;

//主函数
void main(void)
{
    u8 val=0;
        EAXFR = 1; //扩展寄存器(XFR)访问使能
    CKCON = 0; //提高访问XRAM速度

    HPLL_config();
    SPI_Init();

        
    //循环进行各项测试   
    while(1)
    {
                val=0x5A;
                ret=SPI_SendByte(val);               
    }
}

//========================================================================
// 函数: void HPLL_config(void)
// 描述: PLL时钟配置函数。
// 参数: none.
// 返回: none.
// 版本: VER1.0
// 日期: 2025-11-01
// 备注:
//========================================================================
void HPLL_config(void)
{
#if(HPLL_SEL==SEL_HPLL2)
    WTST = 2;           //通过WTST增加等待时钟控制Flash读取速度在33MHz以内, 主时钟:360MHz/2/2=90MHz, 读Flash速度:90MHz/(1+2)=30MHz

    HPLLCR |= 0x80;     //使能HPLL（高速外设默认使用HPLL时钟，切换到HPLL2前要先使能HPLL，切换完再关闭HPLL）

                        //首先需要将HIRC主频调节到48MHz
    HPLL2CR &= ~0x10;   //选择HPLL2输入时钟源为HIRC
//    HPLL2CR |= 0x10;    //选择HPLL2输入时钟源为IRCM
    HPLL2PDIV = 8;      //设置HPLL2输入时钟预分频为8（HPLL输入频率必须为6MHz）
//    HPLL2CR |= 0x00;    //HPLL2=6MHz*52=312MHz
//    HPLL2CR |= 0x01;    //HPLL2=6MHz*54=324MHz
//    HPLL2CR |= 0x02;    //HPLL2=6MHz*56=336MHz
//    HPLL2CR |= 0x03;    //HPLL2=6MHz*58=348MHz
    HPLL2CR |= 0x04;    //HPLL2=6MHz*60=360MHz
//    HPLL2CR |= 0x05;    //HPLL2=6MHz*62=372MHz
//    HPLL2CR |= 0x06;    //HPLL2=6MHz*64=384MHz
//    HPLL2CR |= 0x07;    //HPLL2=6MHz*66=396MHz
//    HPLL2CR |= 0x08;    //HPLL2=6MHz*68=408MHz
//    HPLL2CR |= 0x09;    //HPLL2=6MHz*70=420MHz
//    HPLL2CR |= 0x0a;    //HPLL2=6MHz*72=432MHz
//    HPLL2CR |= 0x0b;    //HPLL2=6MHz*74=444MHz
//    HPLL2CR |= 0x0c;    //HPLL2=6MHz*76=456MHz
//    HPLL2CR |= 0x0d;    //HPLL2=6MHz*78=468MHz
//    HPLL2CR |= 0x0e;    //HPLL2=6MHz*80=480MHz
//    HPLL2CR |= 0x0f;    //HPLL2=6MHz*82=492MHz
    HPLL2CR |= 0x20;    //高速外设时钟选择 HPLL2/2
    HPLL2CR |= 0x80;    //使能HPLL2

    HPLLCR &= ~0x80;    //关闭HPLL（高速外设默认使用HPLL时钟，切换到HPLL2前要先使能HPLL，切换完再关闭HPLL）
   
    CLKDIV = 2;         //系统时钟 = 主时钟源/2 = HPLL2/2/2 = 90MHz
    CLKSEL = 0x08;      //选择HPLL2/2作为主时钟源

#else
    WTST = 3;           //通过WTST增加等待时钟控制Flash读取速度在33MHz以内, 主时钟:480MHz/2/2=120MHz, 读Flash速度:120MHz/(1+3)=30MHz
                        //首先需要将HIRC主频调节到48MHz
    HPLLCR &= ~0x10;    //选择HPLL输入时钟源为HIRC
//    HPLLCR |= 0x10;     //选择HPLL输入时钟源为IRCM
    HPLLPDIV = 8;       //设置HPLL输入时钟预分频为8（HPLL输入频率必须为6MHz）
//    HPLLCR |= 0x00;     //HPLL=6MHz*52=312MHz
//    HPLLCR |= 0x01;     //HPLL=6MHz*54=324MHz
//    HPLLCR |= 0x02;     //HPLL=6MHz*56=336MHz
//    HPLLCR |= 0x03;     //HPLL=6MHz*58=348MHz
//    HPLLCR |= 0x04;     //HPLL=6MHz*60=360MHz
//    HPLLCR |= 0x05;     //HPLL=6MHz*62=372MHz
//    HPLLCR |= 0x06;     //HPLL=6MHz*64=384MHz
//    HPLLCR |= 0x07;     //HPLL=6MHz*66=396MHz
//    HPLLCR |= 0x08;     //HPLL=6MHz*68=408MHz
//    HPLLCR |= 0x09;     //HPLL=6MHz*70=420MHz
//    HPLLCR |= 0x0a;     //HPLL=6MHz*72=432MHz
//    HPLLCR |= 0x0b;     //HPLL=6MHz*74=444MHz
//    HPLLCR |= 0x0c;     //HPLL=6MHz*76=456MHz
//    HPLLCR |= 0x0d;     //HPLL=6MHz*78=468MHz
    HPLLCR |= 0x0e;     //HPLL=6MHz*80=480MHz
//    HPLLCR |= 0x0f;     //HPLL=6MHz*82=492MHz
    HPLL2CR &= ~0x60;   //高速外设时钟选择 HPLL/2
    HPLLCR |= 0x80;     //使能HPLL

    CLKDIV = 2;         //系统时钟=主时钟源/2 = HPLL/2/2 = 120MHz
    CLKSEL = 0x04;      //选择HPLL/2作为主时钟源
#endif

//    P5M0 |= 0x10; P5M1 &= ~0x10;//设置P5.4口为推挽输出
//    P5SR &= ~0x10;              //设置P5.4口为快速模式
//    HIRCCR |= 0x10;             //输出系统时钟
//    MCLKOCR = 10;               //系统时钟 10 分频到P5.4
}

erci***

看下芯片丝印，246的SPI可以工作在tx 100M,rx 20M左右

mosi&clk io:推挽+强驱动电流+快速翻转

marsha***

芯片丝印如下

marsha***

erci*** 发表于 2026-3-13 11:18
看下芯片丝印，246的SPI可以工作在tx 100M,rx 20M左右

mosi&clk io:推挽+强驱动电流+快速翻转

这个是理论值吧，如果自发自收都做不到20M，那和外部通讯可以做到20M？

erci***

marsha*** 发表于 2026-3-13 11:36
这个是理论值吧，如果自发自收都做不到20M，那和外部通讯可以做到20M？

实测值

spi_m.zip (1.15 MB, 下载次数: 2)

2026-3-13 11:57 上传

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marsha***

erci*** 发表于 2026-3-13 11:58
实测值

经测试，你给出的代码是可以正常运行的。我大概也找到了原因，LINK1D输出是3.3V的，接这个核心板时，无论跳线接3.3V还是5V输出电压只有2.2V左右，我怀疑是电压太低PMOS没有导通完全。我尝试外接5V供电，这样也不行，无法仿真，进入仿真就会报错。使用AI8H双串口下载后，设置成5V 运行你给出的代码没问题

erci***

marsha*** 发表于 2026-3-13 13:51
经测试，你给出的代码是可以正常运行的。我大概也找到了原因，LINK1D输出是3.3V的，接这个核心板时，无论 ...

LINK1D输出电压也可调的

marsha***

erci*** 发表于 2026-3-13 14:01
LINK1D输出电压也可调的

好的，谢谢

marsha***

erci*** 发表于 2026-3-13 11:58
实测值

我上面写的代码有问题吗？我是使用的查询方式，我看你所使用的是中断方式。我把LINK1D设置成了5V后又测试了一下，以我的那种写法速度还是上不去，不知道是仿真的原因？还是我这种写法就是有问题？另外问下是否有SPI 主/从DMA的例程?

erci***

你的io看着没开快速翻转，别的差异和上面程序对比下，里面也有dma调用切换注释就行。
从机程序参考，从机大概tx20M，rx 80M左右：
spi_s.zip (1.15 MB, 下载次数: 2)

2026-3-13 14:22 上传

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