STM32如何对同步串行通信从机的时钟和数据之间的延迟进行自动补偿？

Question

我这段时间用了STM32和其他设备进行通信，该设备是同步串行通信，STM32发送时钟，该从机在时钟下降沿读取STM32指令，在时钟上升沿发送数据给STM32，从机的发送和读取数据硬件上是同一线路。我使用了SPI方式转换和从机通信，在实际测试中可行，但一旦速率提高至2M以上，stm32接收到的数据就会乱，用示波器测了以后发现，时钟和数据信号存在延时，因此速率提高以后，数据就会乱，有什么办法可以自动进行延时补偿校准呢？感觉用定时器中断可以，有没有人做过具体的代码？我不是太会用STM32，请求帮助呀//
各位我补充下从机的通信协议，我主要是想得到图中的tD时间并且能够在时钟和数据同步的前提下弥补这个去读取数据，我原本用的SPI把发送和读取分开写的，发送没有什么问题，读取的时候由于这个tD的时间导致STM32在时钟上升沿去读取的时候会出错，因为我需要的传输速率比较高，这个tD就会超过上升沿的一半了，所以STM32的SPI就没法根据时钟的上升沿去读数据了，所以我希望可以得到这个tD，时钟上升沿到达后软件上延时这个时间，单片机再去读数据，但我这个时钟的硬件输出是不能变的
（而且我的从机没有片选功能，所以不能用SPI的CS来控制数据回传）

Answer 1

该回答通过自己思路及引用到GPTᴼᴾᴱᴺᴬᴵ搜索,得到内容具体如下：
在同步串行通信中，时钟和数据之间的延迟是一个常见的问题。为了解决这个问题，可以使用STM32的硬件定时器来进行延时补偿校准。以下是具体的实现步骤：

1、 配置STM32的硬件定时器

首先，需要配置STM32的硬件定时器来生成一个周期性的中断。可以选择TIM2~TIM5等定时器，具体选择哪一个取决于实际应用的需要。在配置定时器时，需要设置定时器的时钟源、分频系数、计数器自动重载值、计数器模式等参数。

2、 在定时器中断中进行延时补偿校准

在定时器中断中，可以进行延时补偿校准。具体的实现步骤如下：

（1）在定时器中断中读取当前时钟和数据引脚的电平状态；

（2）根据当前时钟和数据引脚的电平状态计算出时钟和数据引脚之间的延迟；

（3）根据计算出的延迟，调整STM32发送时钟的相位，使得时钟和数据之间的延迟最小化。

3、 调整定时器的计数器自动重载值

在进行延时补偿校准之后，可以根据实际情况调整定时器的计数器自动重载值，以适应不同的通信速率要求。例如，可以根据通信速率的不同，动态调整计数器自动重载值，以确保定时器的中断频率足够高，以便正确地进行延时补偿校准。

下面是一个简单的示例代码，仅供参考：

// 配置定时器
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);

// 定时器中断处理函数
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    // 读取时钟和数据引脚的电平状态
    uint8_t clk_state = HAL_GPIO_ReadPin(CLK_GPIO_Port, CLK_Pin);
    uint8_t data_state = HAL_GPIO_ReadPin(DATA_GPIO_Port, DATA_Pin);

    // 根据当前状态计算出时钟和数据引脚之间的延迟
    if (clk_state == GPIO_PIN_RESET && data_state == GPIO_PIN_SET)
    {
        // 时钟下降沿
        uint32_t now = HAL_GetTick();
        uint32_t delay = now - last_data_time;
        last_clk_time = now;
        if (delay > max_delay)
        {
            max_delay = delay;
        }
    }
    else if (clk_state == GPIO_PIN_SET && data_state == GPIO_PIN_RESET)
    {
        // 时钟上升沿
        uint32_t now = HAL_GetTick();
        uint32_t delay = now - last_clk_time;
        last_data_time = now;
        if (delay > max_delay)
        {
            max_delay = delay;
        }

        // 根据延迟调整时钟相位
        uint16_t period = TIM2->ARR;
        uint16_t new_phase = (period - max_delay) % period;
        TIM2->CCR1 = new_phase;
    }
}

以上是一个简单的实现示例，具体实现方式可能因应用场景的不同而有所差异。希望能对您有所帮助。

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