SPI 控制器

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ESP-WROOM-02D 模块是否可以外接 SPI flash?

ESP-WROOM-02D 模组是一款基于 ESP8266 芯片的 Wi-Fi 模组,支持使用 SPI 接口与外部 SPI flash 设备进行通信。具体来说,ESP-WROOM-02D 模组提供了 4 个 SPI 接口引脚(GPIO12、GPIO13、GPIO14 和 GPIO15),其中 GPIO12~GPIO14 可以用作 SPI 主机接口的 MISO、 MOSI、和 SCLK 引脚,而 GPIO15 则可以用作 SPI 从机接口的 CS 引脚。

要使用 ESP-WROOM-02D 模组连接外部 SPI flash 设备,需要将 SPI flash 设备的 MOSI、MISO、SCK 和 CS 引脚分别连接到 ESP-WROOM-02D 模组的 GPIO12~GPIO14 和 GPIO15 引脚上。同时,还需要在 ESP8266 的固件中正确配置和初始化 SPI 接口,以便能够正确地与外部 SPI flash 设备进行通信。

需要注意的是,外接 SPI flash 设备的型号和容量等参数需要根据具体的应用场景和需求进行选择,同时需要特别关注 SPI flash 设备的时序特性和可靠性,以保证数据传输的正确性和稳定性。此外,还需要考虑 SPI flash 设备和 ESP-WROOM-02D 模组之间的物理距离和噪声环境等因素对通信质量的影响,尽可能采取合适的措施来提高系统的可靠性和性能。


ESP-WROOM-S2 作为从机,STM32 作为 MCU ,可以使⽤ SPI 接⼝下载吗?

不可以,默认下载功能仅支持串口 UART0,固件启动后可应用中使能其他外设,在应用中⾃⾏设计⽀持 OTA 功能。


ESP32 中 SPI0/SPI1/HSPI/VSPI 三者有什么区别呢?

  • ESP32 有 4 组 SPI,SPI0 和 SPI1 是两个外设,统称为 MSPI。其中 MSPI CS0 连接储存程序的 flash, MSPI CS1 连接 PSRAM,SPI0 和 SPI1 共用一组 GPIO 接口,默认被占用;剩下的两组 SPI2 和 SPI3 为可供客户自由使用的通用 SPI。

  • HSPI 代表上述 SPI2,VSPI 代表上述 SPI3,这两组 SPI 均为通用 SPI,并且都支持 QSPI。


ESP 系列芯片使用 SPI DMA 时最大的数据传输量是 4095 字节,是因为硬件限制吗?

  • 是的,这属于硬件限制,DMA 链表中单个节点只能挂载 4095 字节的数据。

  • 但是 SPI DMA 单次发送可以通过若干节点来挂载更多的数据,此时最大的数据传输字节数受限于硬件寄存器 SPI_LL_DATA_MAX_BIT_LEN``(不同系列芯片的数值不同,可在 ESP-IDF 中搜索到),即 ``max_transfer_sz <= (SPI_LL_DATA_MAX_BIT_LEN / 8)


ESP 系列芯片的 SPI 同时访问三个 SPI 从机设备,是否需要做信号量同步才能访问?

  • 同一个 SPI 外设作为主机,一次只能与一个从机进行通信,由 CS 决定与哪个从机进行通信。如果是给 SPI 驱动挂 3 个 从机设备,并与它们分别通信的话是可以的,推荐这种用法。

  • 推荐只在一个任务中操作共用同一个 SPI 的设备,否则是线程不安全的,需要通过信号量同步进行通信,具体问题见 SPI 主机驱动程序 - 主机驱动特性


使用 ESP32 开发板基于 ESP-IDF release/v4.3 版本的 SDK 进行开发测试,软件编译报错如下,是什么原因?

spi_flash:Detected size(8192K) smaller than the size in the binary image header(16384K).Probe failed.

原因是配置的 flash 大小比实际使用的 flash 大小要大,为避免误用更大的地址空间而对实际使用的 flash 大小进行检测。


SPI 从机支持最大速度是多少?

CHIP: ESP32

ESP32 作为 SPI 从机时钟最高只支持到 10 M。


使用 ESP 系列芯片作为 SPI 主机设备,在非 DMA 模式下最大可一次性传输多少字节的数据?


使用 ESP32-S3-WROOM-1 (ESP32-S3R2) 模组基于 ESP-IDF v4.4 版本的 hello-world 例程开启 PSRAM 的设置后,打印如下报错,是什么原因?

E (232) spiram: Virtual address not enough for PSRAM!

ESP32-S3R2 芯片集成了 4 线的 2 MB PSRAM,请在 menuconfig 中将 PSRAM 模式设置为 Quad 模式。如下:

menuconfig Component config ESP32S3 Specific Support for external, SPI connected RAM SPI RAM config Mode (QUAD/OCT) of SPI RAM chip in use (Quad Mode PSRAM)


使用 ESP32-S3-WROOM-2 (ESP32-S3R8V) 模组基于 ESP-IDF v4.4 版本的 hello-world 例程开启 PSRAM 的设置后,打印如下报错,是什么原因?

E (453) psram: psram ID read error: 0x00ffff
E (454) cpu start: Failed to init external RAM!

ESP32-S3R8V 芯片集成了 8 线的 8 MB PSRAM,请在 menuconfig 中将 PSRAM 模式设置为 Octal 模式。如下:

menuconfig Component config ESP32S3 Specific Support for external, SPI connected RAM SPI RAM config Mode (QUAD/OCT) of SPI RAM chip in use (Octal Mode PSRAM)


ESP8266 RTOS SDK 是否支持 SPI 全双工?

CHIP: ESP8266

不支持。因为 ESP8266 不支持 DMA,因此为了提高传输性能利用了全部 FIFO,所以只能半双工,具体的详情请参考 SPI readme


ESP 系列芯片能支持三线 SPI 的 9 位时钟模式(即用第 1 位表示后 8 位是命令还是数据的模式)吗?

  • 目前 ESP32, ESP32-S, ESP32-C 系列的芯片都不支持非字节对齐的数据传输,即只支持 8 位对齐的数据传输,该问题的具体说明见 Github issue文档

  • 后续新版本的 ESP 芯片可能会支持非字节对齐的数据传输,但目前还没有具体的时间表。


将 ESP 系列芯片的某一管脚设置为 SDA 数据线后,期望的结果是空闲时 SDA 线应为低电平,写数据时应为高电平。但此时为什么一上电空闲时此管脚为高电平,写数据是低电平?如何实现我期望的结果?


ESP32-C6 使用 SPI DMA 模式时,单个 DMA Buffer 最大支持多少字节?

  • ESP32-C6 使用 SPI DMA 模式时,单个 DMA Buffer 最大支持 4092 字节。


ESP32 作为 SPI 主机,是否支持 30 MHz 时钟?

  • 不支持。ESP32 作为 SPI 主机时,当使用 SPI IO_MUX 管脚,最高可支持 80 MHz CLK,支持 80 MHz 进行整数分频。

  • 当使用 GPIO 矩阵管脚,最高可支持 40 MHz CLK;如果使用 GPIO 矩阵管脚的全双工传输模式,仅支持高达 26 MHz CLK。详细说明参见 SPI 主机驱动程序 软件使用说明。