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SPI + 桌面小时钟遇到的那些坑

发布于 2022-04-15 17:44:45 浏览：1280 订阅该版

[tocm]

# 开发SPI + 桌面小时钟遇到的那些坑

- ## 前言
  这一周做出来了一个桌面小时钟，跟着rtt官网的教程，很快就完成了使用esp8266获取NTP时间教程。不得不说，rtt的各种软件包真的好用，一步到位。接下来讲一讲开发过程中遇到的问题。

- ## 坑

- 显示图片花屏
    如图。
    ![花屏.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220415/bf9c1dcc93685b2f13a3a3f6a4a59c49.jpg.webp)

一开始，我本来是想让屏幕显示一张图片的大小，但是发现显示出来有差不多2/3的部分花屏，一部分正常显示。上百度查了一下，有人说可能是屏幕硬件问题，但是我的刷屏函数是可以让屏幕正常显示白色的，所以排除硬件问题；而且由于能刷屏，那么应该也不是SPI传输的问题。
  抱着试试的心态，我修改了显示范围，使屏幕的显示范围为两张图片的大小，结果如图。
  ![h花屏.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220415/5f2d0acecdf63b8bc4f1e1da3c5aa470.jpg.webp)
    王的发？？为什么SPI会传输一堆乱码然后再传数组里的数据？？思考了一下，应该是spi在定位或者读取数组数据这个环节出了问题。我想到我的图片数组是单独存放在一个.c文件里的，如果我把它放在传输函数同一文件下，会不会有改变呢？试了一下，没想到。
  
  ![成功显示.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220415/3ad632cf95aeffff5d4e85108be2a4d4.jpg.webp)

我佛咯，这都有关系。这个办法虽然能解决问题，但是对于使用240*320屏幕的单片机来说，一张全屏的16位真彩色图片就要一百多KB，实在太浪费空间了。这应该可以采用SD卡+SPI的方式显示来解决。

- 图片斜向显示

如图。
  ![斜向显示.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220415/6f6c4c787cb073458598f70e2a436c8a.jpg.webp)

本来应该显示一个'0'，但是却显示成了这样，明明函数啥的都没改过，为何会显示成斜的呢？想了想，上面那个成功显示的图片，两边都接触到了屏幕的边缘，也就是说全屏。那这两个显示的区别就在于，一个的显示区域固定住了或者说屏幕宽度上限了，而另一个还可以扩展。那会不会是设置显示区域的问题？思来想去，起始位置和结束位置定义错了！佛辣！如果要在横坐标60-90的区域显示，那么横坐标X1应该设置为60，而X2应该设置成89，没想到setaddress函数的参数里真写了60和90。崩贵。

- SPI设备在不同线程里的使用
  上面显示图片的例子都是在main函数里完成的，由于要区别裸机开发，就要在创建线程，在线程里编写接下来的步骤。但是在自己创建的线程里使用SPI传输时，却不能正常显示图片，串口也并没有输出调试信息，输入list_device也有spi10(我使用的spi设备)。这是为何？难道不能在不同线程里使用同一个spi设备？在程序中加入几个rt_kprintf语句，确定了程序是在rt_spi_transfer_message_my这个函数里卡住了。（CSDN里大佬修改的spi_dma传输函数）
```
struct rt_spi_message *rt_spi_transfer_message_my(struct rt_spi_device  *device,
                                               struct rt_spi_message *message, rt_sem_t sem)
{
    rt_err_t result;
    struct rt_spi_message *index;

RT_ASSERT(device != RT_NULL);

/* get first message */
    index = message;
    if (index == RT_NULL)
        return index;

result = rt_mutex_take(&(device->bus->lock), RT_WAITING_FOREVER);
    if (result != RT_EOK)
    {
        rt_set_errno(-RT_EBUSY);

return index;
    }

/* reset errno */
    rt_set_errno(RT_EOK);

/* configure SPI bus */
    if (device->bus->owner != device)
    {
        /* not the same owner as current, re-configure SPI bus */
        result = device->bus->ops->configure(device, &device->config);
        if (result == RT_EOK)
        {
            /* set SPI bus owner */
            device->bus->owner = device;
        }
        else
        {
            /* configure SPI bus failed */
            rt_set_errno(-RT_EIO);
            goto __exit;
        }
    }

/* transmit each SPI message */
    while (index != RT_NULL)
    {
        /* transmit SPI message */
        result = device->bus->ops->xfer_my(device, index, sem);
        if (result == 0)
        {
            rt_set_errno(-RT_EIO);
            break;
        }

index = index->next;
    }

__exit:
    /* release bus lock */
    rt_mutex_release(&(device->bus->lock));

return index;
}
```
在rtt studio里运行仿真，发现程序运行到这一句时卡住了：
```
result = rt_mutex_take(&(device->bus->lock), RT_WAITING_FOREVER);
```
单步跳入rt_mutex_take查看，发现spi设备要在不同线程使用，不仅仅是将spi设备挂载到spi总线上那么简单。
我在上一篇文章的代码中写道，
```
rt_spi_take_bus(&spi10); //(关键)使spi10设备获得SPI1总线控制权
```
这一步很关键，它获取了spi总线的控制权，实际上是获取spi设备所挂载到的总线上的lock这个互斥锁的值，没有这一步，spi就不能正常使用。而在使用rt_spi_transfer_message_my函数时，会先获取spi设备所挂载到的总线上lock的值，获取过程是：

+ 获取当前线程的句柄。
  ```
/*get current thread */

thread = rt_thread_self();
```
  + 若当前线程是此互斥锁的owner，那么无论lock.value的值是多少，都获取成功。
  ```
if (mutex->owner == thread){
    if(mutex->hold < RT_MUTEX_HOLD_MAX){
        /* it's the same thread */
        mutex->hold ++;
    /*进入到这个if后，直接运行到函数尾*/
      }

else .....

}

.....

return RT_EOK;
```
  + 若当前线程非互斥锁的owner，查看lock.value，若value>0，则value--，且设置owner为当前线程，并获取成功。
  
问题应该很明显了，那就是由于我在main函数里调用了rt_spi_take_bus函数，此时spi总线的lock的值为0，owner为main，而在线程里调用传输函数时，由于lock.value == 0，并且owner也不是该线程，于是程序就一直卡在互斥锁的获取这一步。

解决方法很简单，只需要在main函数结束spi传输的地方加上一句：

`rt_spi_release_bus(&spi10);/*使spi10让出spi1总线控制权*/`

然后在线程开始的地方加上：

`rt_spi_take_bus(&spi10);`

就可以在线程里正常使用spi设备了。（同理，若要在另一个线程里使用，也要重复上面的步骤）

- ## 结尾
    这次踩坑令我感到自己还是一个彻头彻尾的小白，不足的地方，不懂的地方还有很多，但好在自己还韧了点，差点还没被打倒，还有一点勇气和毅力debug。希望下次做得更好，能逐步地成长起来。