STM32F446RET6 SPI1 DMA驱动Nokia5110 LCD失效求助

问题现象 #

使用STM32F446RET6的SPI1 DMA向Nokia5110 LCD发送数据时无法正常工作，非DMA方式可正常运行。

关键代码片段 #

static void initSPI1(void)
{
    // PA5, PA6, PA7 AS AF7
    RCC->AHB1ENR |= 1<<0;
    GPIOA->MODER &= ~(1<<10 | 1<<12 | 1<<14);
    GPIOA->MODER |= 1<<11 | 1<<13 | 1<<15;
    GPIOA->AFR[0] |= 1<<20 | 1<<22 | 1<<24 | 1<<26 | 1<<28 | 1<<30;

    // SPI1 CONFIG
    RCC->APB2ENR |= 1<<12;
    SPI1->CR1 |= 1<<2 | 1<<3 | 1<<4 | 1<<5 | 1<<8 | 1<<9;
    SPI1->CR2 |= 1<<1; // ENABLE TX DMA
    SPI1->CR1 |= 1<<6; // ENABLE SPI1

    // DMA2 CONFIG
    RCC->AHB1ENR |= 1<<22;
    DMA2_Stream3->CR |= 1<<4 | 1<<6 | 1<<8 | 1<<10 | 1<<25 | 1<<26;
}

static void sendChar(char character)
{
    GPIOA->ODR &= ~(1<<0); // CS_PIN_LOW

    DMA2_Stream3->NDTR = 1;
    DMA2_Stream3->PAR = (uint32_t) &SPI1->DR;
    DMA2_Stream3->M0AR = (uint32_t) character;
    DMA2_Stream3->CR |= 1<<0;

    while(!(DMA2->LISR & 1<<27));
    DMA2_Stream3->CR &= ~(1<<0);
    DMA2->LIFCR |= 1<<27;

//  send char without dma
//  SPI1->DR = character;
//  while(!(SPI1->SR & 1<<1));
//  while(SPI1->SR & 1<<7);
//
//  (void) SPI1->DR;
//  (void) SPI1->SR;

    GPIOA->ODR |= 1<<0; // CS_PIN_HIGH
}

程序错误点排查 #

1. DMA内存地址传递错误 #

在sendChar函数中，DMA2_Stream3->M0AR = (uint32_t) character 是错误的。DMA需要读取的是变量的内存地址，而非变量的值。正确写法应为：

DMA2_Stream3->M0AR = (uint32_t)&character;

当前写法会将字符的ASCII值当作内存地址，导致DMA从非法地址读取数据，传输内容完全错误。

2. DMA通道选择错误 #

SPI1_TX对应的DMA通道为DMA2 Stream3 Channel 3（参考STM32F446手册），但代码中配置了1<<25 | 1<<26（CHSEL[2:0] = 110，对应通道6），通道不匹配会导致DMA无法响应SPI的传输请求。正确的通道配置应为：

DMA2_Stream3->CR |= (3 << 25); // CHSEL[2:0] = 011，选择通道3

3. DMA数据宽度不匹配 #

SPI1配置为8位数据传输，但代码中DMA的PSIZE（外设数据宽度）和MSIZE（内存数据宽度）被设置为16位（1<<8和1<<10），数据宽度不匹配会导致传输数据被截断或错位。正确配置应为8位宽度：

// 清除原有16位配置，设置为8位
DMA2_Stream3->CR &= ~((3 << 8) | (3 << 10));

4. DMA Stream初始化不完整 #

• 未开启内存增量模式（MINC位）：虽然单次传输1字节时不影响，但如果后续扩展多字节传输，必须开启该位，建议补充：

  DMA2_Stream3->CR |= 1<<11; // 开启内存增量模式
  

• 建议先清除DMA Stream的CR寄存器再配置，避免默认值干扰：

  DMA2_Stream3->CR = 0; // 先清空配置寄存器
  // 再重新写入所需配置
  DMA2_Stream3->CR |= 1<<4 | 1<<6 | (3 << 25) | 1<<11;
  

修正后的关键代码示例 #

修正后的initSPI1函数 #

static void initSPI1(void)
{
    // PA5, PA6, PA7 AS AF7
    RCC->AHB1ENR |= 1<<0;
    GPIOA->MODER &= ~(1<<10 | 1<<12 | 1<<14);
    GPIOA->MODER |= 1<<11 | 1<<13 | 1<<15;
    GPIOA->AFR[0] |= 1<<20 | 1<<22 | 1<<24 | 1<<26 | 1<<28 | 1<<30;

    // SPI1 CONFIG
    RCC->APB2ENR |= 1<<12;
    SPI1->CR1 |= 1<<2 | 1<<3 | 1<<4 | 1<<5 | 1<<8 | 1<<9;
    SPI1->CR2 |= 1<<1; // ENABLE TX DMA
    SPI1->CR1 |= 1<<6; // ENABLE SPI1

    // DMA2 CONFIG
    RCC->AHB1ENR |= 1<<22;
    DMA2_Stream3->CR = 0; // 清空寄存器
    // DIR=1（内存到外设）, MINC=1（内存增量）, PINC=0（外设非增量）
    // PSIZE=00（8位）, MSIZE=00（8位）, CHSEL=011（通道3）, CIRC=0（非循环）
    DMA2_Stream3->CR |= (1<<4) | (1<<11) | (3<<25);
}

修正后的sendChar函数 #

static void sendChar(char character)
{
    GPIOA->ODR &= ~(1<<0); // CS_PIN_LOW

    DMA2_Stream3->NDTR = 1;
    DMA2_Stream3->PAR = (uint32_t)&SPI1->DR;
    DMA2_Stream3->M0AR = (uint32_t)&character; // 修正为变量地址
    DMA2_Stream3->CR |= 1<<0; // 启动DMA传输

    while(!(DMA2->LISR & (1<<27))); // 等待传输完成
    DMA2_Stream3->CR &= ~(1<<0); // 停止DMA
    DMA2->LIFCR |= (1<<24) | (1<<25) | (1<<26) | (1<<27); // 清除所有Stream3标志

    GPIOA->ODR |= 1<<0; // CS_PIN_HIGH
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者May Myat Thuzar