应用笔记 | STM32L4R9 的QuadSPI Flash 通讯速率不理想

发布时间:2023-10-09  

1. 引言

客户反应STM32L4R9 同QSPI Flash 通讯,测出来的读取速率为10MB/s, 和理论值相差较大。


2.问题分析

按照客户的时钟配置和STM32L4R9 的数据手册中的数据,OSPI 读数速率为10MB/s肯定存在问题。同时我们也可以在AN4760 应用手册中看到如下说明:

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在客户系统中,IO0~IO3的4线通讯模式下信号波形如下图,可以看出每经过8 个CLK周期就有很长一段时间的延时。如果提高CPU的主频,这个延时会缩短,但客户测到最短的延时也有200ns,并且一直存在:

6d11ce72-325a-11ee-9e74-dac502259ad0.png


3.问题解决


从客户测试波形上看,由于是4条数据线,因此8个clock正好是4bytes,也就是32bits数据。怀疑STM32L4R9 QSPI在DMA通讯中,读到一个word(32bits)数据后需要在内部做一定的数据处理,造成时间延迟。


分析代码发现,DMA设置的是byte传输模式,如下面代码:

#define BUFFERSIZE (COUNTOF(aTxBuffer) - 1)

hdma.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;

hdma.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;


STM32L4R9是Cortex-M4 内核,系统总线是32bits的,怀疑是在32bit总线上传输byte数据会降低效率,造成延迟,于是修改代码如下:

示例代码在下面路径,需要使用附件中的main.c文件替换掉下面文件中的main.c:

…STM32Cube_FW_L4_VxxProjects32L4R9IDISCOVERYExamplesOSPIOSPI_NOR_ReadWrite_DMAEWARM

另外程序中做如下改动:

#define BUFFERSIZE 1024 // (COUNTOF(aTxBuffer) - 1)

hdma.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD;

hdma.Init.MemDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD;

配置时请留意OSPIHandle.Init.FifoThreshold = 4; //也需要4的倍数。

修改代码后进行测试,代码读 4096bytes的图像(1026 words),发现每个word数据中间的延迟已经没有了。之前速度提不上去的问题是DMA byte设置引起,因为STM32L4R9是32bits系统,使用8bits传输会降低效率,需要改为DMA 32bits配置就OK了。图形数据传输的总字节数也要设置为4的倍数,不足的需要补齐。

6d322aa0-325a-11ee-9e74-dac502259ad0.png

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DMA改为word设置后数据传输时没有延迟


4. 小结

对32位系统来说,使用byte的数据传输在一些情况下会降低效率,建议对32bits系统使用32bits的数据传输方式。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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