Данные SPI поступают при каждой второй отправке и в неправильной последовательности.

Я моделирую проект, в котором два STM32 взаимодействуют друг с другом через SPI (драйверы HAL), где SPI Master — это STM32F4, а SPI Slave — это STM32F3. В основном, мастер отправляет 5 байтов данных (1 байт команды, за которым следуют 4 фиктивных байта), а ведомый ответит мастеру 4 байтами данных в зависимости от первого полученного байта команды.

Как должна работать система : нажатие пользовательской кнопки на ведущем устройстве отправит данные SPI (в режиме без прерывания) на ведомое устройство (и ведомое устройство получит данные в режиме прерывания). Затем ведомое устройство отправляет данные обратно ведущему в зависимости от первого полученного байта. На ведомом устройстве есть синий светодиодный индикатор того, были ли получены данные SPI, и зеленый светодиодный индикатор на ведущем устройстве, который показывает, получает ли оно правильную последовательность данных от ведомого устройства. Ниже показано, как синхронизированные данные должны быть отправлены/получены мастером:

Проблема с ведомым устройством : при первых нажатиях кнопок ведомое устройство успешно получает данные от ведущего. После нескольких циклов наблюдения за светодиодами и установки точек останова в режиме отладки я заметил, что слейв начинает получать данные после каждых 2 нажатий кнопки на мастере. В ведомом устройстве полученные данные верны. Я также должен отметить, что процедура обслуживания прерывания на мастере выполняется при каждом нажатии кнопки, поэтому данные SPI должны отправляться при каждом нажатии кнопки.

Проблема с ведущим устройством : ведущее устройство никогда не получает правильную последовательность данных. Если, например, ведомое устройство отправляет данные: 0x01, 0x02, 0x03, 0x04 в таком порядке, то ведущее устройство получит данные в следующем порядке: 0x02, 0x03, 0x04, 0x01. Кроме того, это также происходит каждые 2 нажатия кнопки.

Вот как выглядит событие:

1. n нажатие кнопки:
   • Ведомый: данные правильно принимаются ведомым (и отправляются обратно ведущему)
   • Мастер: Получено значение мусора
2. (n+1) нажатие кнопки:
   • Ведомый: данные не принимаются ведомым (и не отправляются обратно, потому что ведомый отправляет данные на основе полученных данных)
   • Мастер: соответствующие значения получены, но в неправильном порядке
3. (n+2) нажатие кнопки (то же самое, что произошло при нажатии n-й кнопки):
   • Ведомый: данные правильно принимаются ведомым (и отправляются обратно ведущему)
   • Мастер: Получено значение мусора и так далее.

Вот код конфигурации SPI для Мастера:

static void MX_SPI1_Init (void) {

   /* SPI Configuration for the STM32F4 (Master) */
   /* APB2 Clock set to 8MHz to match APB2 clock of Slave*/

   hspi1.Instance = SPI1;
   hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;
   hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
   hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
   hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;
   hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_2EDGE;
   hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;
   hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_2;
   hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
   hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;
   hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;
   hspi1.Init.CRCPolynomial = 7;

   if (HAL_SPI_Init(&hspi1) != HAL_OK) {
      Error_Handler();
   }
}

Конфигурация SPI для Slave:

static void MX_SPI1_Init (void) {

   /* SPI Configuration for the STM32F3 (Slave) */
   /* APB2 Clock is 8MHz */

   hspi1.Instance = SPI1;
   hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_SLAVE;
   hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
   hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
   hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;
   hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_2EDGE;
   hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;
   hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
   hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;
   hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;
   hspi1.Init.CRCPolynomial = 7;
   hspi1.Init.CRCLength = SPI_CRC_LENGTH_DATASIZE;
   hspi1.Init.NSSPMode = SPI_NSS_PULSE_DISABLE;

   if (HAL_SPI_Init(&hspi1) != HAL_OK) {
      Error_Handler();
   }
   
   /* Set interrupt priority and enable interrupts for SPI1 */
   HAL_NVIC_SetPriority(SPI1_IRQn, 1, 0);
   HAL_NVIC_EnableIRQ(SPI1_IRQn);
}

Вот соответствующий код для Мастера (сегмент прерывания кнопки):

void HAL_GPIO_EXTI_Callback (uint16_t GPIO_Pin) {

   /* Clear wake-up power flag */
   __HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);

   if (GPIO_Pin == PUSH_BUTTON_PIN) {
      /* Transmit one command byte located in pTxBuff array of length cTxLen */
      HAL_SPI_Transmit(&hspi1, (uint8_t*)pTxBuff, cTxLen, spi_timeout);

      /* Wait for end of SPI transmission */
      while(HAL_SPI_GetState(&hspi1) != HAL_SPI_STATE_READY);

      /* Transmit dummy values located in pTempTxBuff and store retrieved relevant data in pRxBuff */
      HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, (uint8_t*)pTempTxBuff, (uint8_t*)pRxBuff, cRxLen, spi_timeout);

      /* Flash LED if correct sequence stored in pRxBuff was received - cRxLen = 4 */
      if((pRxBuff[0] == DATA0) && (pRxBuff[1] == DATA1) && (pRxBuff[2] == DATA2) && (pRxBuff[3] == DATA3)) {
         /* Toggle dedicated green LED */
         ToggleLED();
      }

}

И соответствующий код для Slave:

void HAL_SPI_RxCpltCallback (SPI_HandleTypeDef *hspi) {
   /* Toggle blue LED when SPI receives data through interrupt */
   ToggleLED();

   /* Check the data received through SPI interrupt stored in pRxBuff[0] (array is of size 1) */
   if (pRxBuff[0] == COMMAND_DATA) {

      /**
       * pTxBuff := contains appropriate data to be sent to Master device based on this specific command
       * pTempRxBuff := array to store dummy variables, this array is of size 4
       */
      HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, (uint8_t*)pTxBuff, (uint8_t*)pTempRxBuff, cTxLen, spi_timeout);
   }

   /* Set device in SPI Receive interrupt mode again and store received data in pRxBuff of size 1 */
   HAL_SPI_Receive_IT(&hspi1, (uint8_t*)pRxBuff, cRxCmdLen);
}

Я не понимаю, где здесь ошибка. Если только мастер отправляет данные на ведомое устройство, все работает нормально. Я также сопоставил конфигурацию SPI и тактовую частоту шины. Я также попытался изменить линию направления, SPI_DIRECTION_1LINEкак было предложено в другом месте, но это не сработало. Я также пытался использовать HAL_SPI_Transmit()and HAL_SPI_Receive()отдельно вместо HAL_SPI_TransmitReceive(), но те же проблемы все еще возникают. Кроме того, я хотел бы использовать HAL_SPI_TransmitReceive()оба, чтобы проверить на Мастере и Невольнике, что устройства взаимодействуют должным образом. Любая помощь будет принята с благодарностью.

Спасибо!