TMS570LS3137 SPI Master JTAG单步调试下，接收数据错位

    最近调试TMS570，有个关于SPI的问题纠结了很久。下面对问题进行描述：
    首先，是SPI的硬件连接：570作为主设备，和某从设备连接，使用了SPI2。因为只有一个从设备，所以SPI2的片选和ENA都没有用。两个设备间SPI2SIMO和SPI2SOMI对应直接连接，SPI2CLK相连，并串联一个22欧姆的电阻。
    其次，是测试程序的配置：使能 SPI2 driver，不使用中断，波特率1000，片选、ENA管脚用作普通的IO口。程序工作过程：570主设备发送一个字符到从设备，从设备立即把这个字符返回发给主设备570。
    出现的问题：在使用JTAG单步调试的时候，570主设备收到的数据总会错位。例如发送的是0xAA，收到的是0x55，只能收到高7位，最低位丢了！， 从示波器抓到的波形看，从设备是从第二个时钟周期才开始有数据。但是，当不用JTAG调试的时候，单纯使用示波器看波形，或者数据判断正确后点亮LED来 指示，这些情况下，数据竟然是正确的！
    请问造成这样问题的原因可能是什么？

MCU：TMS570LS3137

开发环境：CCSv5 + HalCoGen3.01

JTAG Emulator：XDS100v2 （BlackHawk： BH-USB-100v2）

aaaa LOOK：

回复 Renton:

Hi Renton,

    在程序合适的位置设置了断点，问题依然存在。

    把570的代码贴在下面了，程序运行流程：

主设备MCU：t1->Send Data(非Dummy Data), t2->Recv Dummy Data, t3->Send Dummy Data(为了保持CLK), t4->Recv Data.

从设备：      t1->Send Dummy Data, t2->Recv Data(非Dummy Data), t3->Send Data, t4->Recv Dummy Data(清空RX register).

注：t1, t2, t3, t4代表时间顺序。

代码：

    #define DUMMY_DATA  0xFF    unsigned char sendData = 0xA5;    while(1)    {        while ((spiREG2->FLG & 0x0200) == 0);         spiREG2->DAT1 = sendData | 0x100D0000;    // Send Data        while ((spiREG2->FLG & 0x0100) == 0);         retVal = (unsigned char)spiREG2->BUF;     // receive Dummy data        if(sendData != DUMMY_DATA)        {            while ((spiREG2->FLG & 0x0200) == 0);             spiREG2->DAT1 = DUMMY_DATA | 0x100D0000;    // Send Dummy Data            while ((spiREG2->FLG & 0x0100) == 0);             retVal = (unsigned char)spiREG2->BUF;     // receive data        }        int index = 0x4FFFFF;        for(;index>0;index–);    // delay    /*此处设置断点*/    }

    在For循环处设置了断点，情况和以前一样，MCU 发送0xA5, 收到0x52，MCU 发送0xEE, 收到0x77，而在不用JTAG仿真的情况下，接收正确了！不过有一点可以确信，从设备接收MCU的数据是正确的，JTAG调试模式下的问题出在从设备发送给MCU的过程中。

    在全速运行的情况下接收正常，是不是就说明信号回路没有问题了。大胆猜测：难道是JTAG模式下，MCU的负担重了，影响了SPI外设的正常工作（时钟产生，信号采样等）？仅仅是一种猜测，还请Renton指点。

    另外，这里的程序设计思路参考了读写SD卡的程序中SPI_send函数：

/*——————————————————————————  Write and Read a byte on SPI interface *——————————————————————————*/unsigned char SPI_send (unsigned char outb) {    while ((spiRegMCUsCom->FLG & 0x0200) == 0); // Wait until TXINTFLG is set for previous transmission    spiRegMCUsCom->DAT1 = outb | 0x100D0000;    // transmit register address    while ((spiRegMCUsCom->FLG & 0x0100) == 0); // Wait until RXINTFLG is set when new value is received    return((unsigned char)spiRegMCUsCom->BUF);  // Return received value}

    后来，因为前面的从设备是判断收到非Dummy Data时才回复，就怀疑这里的判断造成了一定的延时，所以又改变了从设备的程序过程为及时回复（主设备的不变），如下：

主设备MCU：t1->Send Data(非Dummy Data), t2->Recv Dummy Data, t3->Send Dummy Data(为了保持CLK), t4->Recv Data.

从设备：      ta->Recv Data(任何数据), tb->Send Data(立即回复收到的数据).

    问题依然如前面所述，难道真的是JTAG调试的介入影响了SPI的外设正常工作？请Renton指点。

Thanks,

Regards,

Look

Renton：

回复 aaaa LOOK:

Hi Look,

   除了有可能在breakpoint处停止外设工作外， JTAG对外设应该没有严重的影响。

   具体是什么原因造成数据移位，还不太能肯定。

   我建议还是用Loopback模式测试一下。

aaaa LOOK：

回复 Renton:

Hi Renton,

    根据你的建议，测试loopback模式。结果如下：

    看了下TMS570LS3137的datasheet，发现SPI有几种LoopBack Mode . 都测试了一下。internal Loopback Test Mode 没有问题，但是Input/Output Loopback Test Mode下， 不管是Digital Loopback 还是Analog Loopback都不能正确接收数据。

    测试internal Loopback Test Mode使用的程序：

    unsigned char sendData = 0xA5;    spiREG2 ->LB = 1;    while(1)    {        int index = 0;        for(index=0x3FFFFF;index>0;index–);    // delay       while ((spiREG2->FLG & 0x0200) == 0);         spiREG2->DAT1 = sendData | 0x100D0000;    // Send Data        while ((spiREG2->FLG & 0x0100) == 0);         retVal = (unsigned char)spiREG2->BUF;     // receive data        for(index=0x3FFFFF;index>0;index–);    // delay    }

    测试Input/Output Loopback ，先是使用了上面的程序（只是把spiREG2->LB = 1; 这一行换成spiEnableLoopback(spiRegMCUsCom, Digital); ），不能正确接收数据，retVal变量读到的总是0xFF。后来又使用下面的程序测试，还是不能正确接收，retVal变量同样读到的总是0xFF：

    #define DUMMY_DATA  0xFF    unsigned char sendData = 0xA5;#if 1    // enables the Loopback mode for self test  – Digital    spiEnableLoopback(spiRegMCUsCom, Digital);#else    // enables the Loopback mode for self test  – Analog    spiEnableLoopback(spiRegMCUsCom, Analog);#endif    while(1)    {        int index = 0;        for(index=0x3FFFFF;index>0;index–);    // delay        while ((spiREG2->FLG & 0x0200) == 0);         spiREG2->DAT1 = sendData | 0x100D0000;    // Send Data        while ((spiREG2->FLG & 0x0100) == 0);         retVal = (unsigned char)spiREG2->BUF;     // receive Dummy data        if(sendData != DUMMY_DATA)        {            while ((spiREG2->FLG & 0x0200) == 0);             spiREG2->DAT1 = DUMMY_DATA | 0x100D0000;    // Send Dummy Data            while ((spiREG2->FLG & 0x0100) == 0);             retVal = (unsigned char)spiREG2->BUF;     // receive data        }        for(index=0x3FFFFF;index>0;index–);    // delay    }

    请问是什么原因造成了Digital Loopback 和 Analog Loopback的失败，程序这样写是否可以？

    另外，我使用的是Three-Pin Mode，SPI2CS，SPI2ENA引脚都设置成了GIO，问题会不会因为这个造成的？

    最后，需要说明的是，昨天还测试了不同波特率的程序，随之而来的问题更让我困惑。还是使用如下代码：

    #define DUMMY_DATA  0xFF    unsigned char sendData = 0xA5;    while(1)    {        while ((spiREG2->FLG & 0x0200) == 0);         spiREG2->DAT1 = sendData | 0x100D0000;    // Send Data        while ((spiREG2->FLG & 0x0100) == 0);         retVal = (unsigned char)spiREG2->BUF;     // receive Dummy data        if(sendData != DUMMY_DATA)        {            while ((spiREG2->FLG & 0x0200) == 0);             spiREG2->DAT1 = DUMMY_DATA | 0x100D0000;    // Send Dummy Data            while ((spiREG2->FLG & 0x0100) == 0);             retVal = (unsigned char)spiREG2->BUF;     // receive data        }        int index = 0x4FFFFF;        for(;index>0;index–);    // delay    /*此处设置断点*/    }

    变换波特率的测试结果如下：

1000kHz时，在主设备JTAG断点调试下数据错位，JTAG调试全速运行也数据错位，只有非JTAG模式下，正常接收数据。

400kHz或者500KHz时，非JTAG模式下，反而不能正常接收数据，只在从设备的JTAG断点调试下或者JTAG调试全速运行才能正确接收。

10000kHz时，在主设备JTAG断点调试下第一个字节数据错位，以后的数据接收正确，JTAG调试全速运行也是这样，只有非JTAG模式下，所有数据都能正常接收。

    其中存在的问题有和波特率有什么内在的联系呢？实在搞不懂了。请Renton给分析一下，谢谢！

Regards，

Look

Axel Gao：

回复 aaaa LOOK:

是否可以使用while（）循环的delay来代替for（）循环的delay？我采用上述类似的代码（只是delay的方式不同），在loopback模式下并没有复现楼主的问题。此外，也可以尝试使用SDK中的函数来进行收发，这样通过查询FLG寄存器的值可以知道在收发过程中是哪一步出现了问题。