STM32でDCCを作る方向で (17) 再生→停止→再生できん件

STM32でDCCを作ろうシリーズ．今回はわりとサラッと終わる．重箱の隅つつきレベルBB+である．

前々回で音が出たところまでレポした．
だが問題が２つあった．
１）win10で動かない     →win10のデバドラを削除更新したら何故か治った
２）起動→再生→停止→再生     ２度目以降の再生がうまくいかない

２番目の問題について、丸３日悩んでやっと治った．

２度目の再生をする直前に、バッファのポインタをゼロにしなくちゃいけない．
これを怠るとbitがズレて音がめちゃくちゃになってしまう．
なので３日間もバッファの挙動を調べていた．

余談だが、EZ-USBはstop/startの繋ぎが楽だった．理由はhardwareが剥き出しなのでbuffer emptyなどのstatus signalが1 clock精度で外部pinへ出てくるからだ．ところがSTM32はそうゆうのが全然出てこない．転送完了割り込みはあるけど、割り込みがかかった時点で数clock進んでしまっているはずなのでアテにならない．かったるい．

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ポインタをゼロにする必要のあるbufferとre-start時の取り扱い
根元から順に．

１）16bit buffer
書く人：   USB IF
re-start時：     write pointer＝０にする
方法：   packet受信準備関数 USBD_LL_PrepareReceive() が用意されており、それでptrを引数渡しできるので無問題

２）32bit buffer
書く人：    16bit buf→32bit bufへコピーするprogram
re-start時：    pointer=0
方法：   自分でそのようにprogramすればよいので無問題

３）SPI DMA
作業内容：    32bit bufから読んでSPIへ渡す
re-start時：     read pointer=０
方法：    DMA start関数 HAL_SPI_Transmit_DMA()はptr=0から開始するようになっているので無問題

４）SPI DMA転送完了割り込み
割り込み条件：   32bit bufのを半分／全部消化したら割り込み
re-start時：     read pointer＝０
方法：     ３番で一蓮托生にptr=0になるので無問題

ここまで検証するためにbuffer dumpとか色々なことをやった．
全部無問題なのだが、２度目の再生で音が破壊される症状は変わらなかった．

１～４は、byte単位のズレの無き事を確認したのだったが、実はその先にbit単位のズレが在ったのだ．

５）SPI が再起動する時に、MSB 1stになってない      ←原因はこれ
SPIはMSB 1stでdataを出力してくれるのが大前提．これが担保されないと、bit streamをブツ切りにする役割のLRCKが不正になってしまい音が破壊されてしまう．しかし２度目の再生時には何bit目から出てくるのかが不定なのだ．腰が抜けるぜ．１度目の再生時の末尾のdataがshift registerに残っているからだろう．
不満が募る．DeInit()をcallすればSPIはdisableにされる（EN=0）．ならばEN=0にされた時点でSPI内部FlipFlopもclearしてもらいたい．２度目の利用時にはhardware resetを叩かなくちゃいけないっていうのはかなり不気味だ．
もっともSPI Slave TXなんつう珍妙な使い方をするからこういう地雷を踏むのだろうが．
後日考えるに、１度目の再生の末尾でSPI busyのままブチ切っているのが作法に反しているのだろうと思う．

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５番を修正するための試行錯誤
要はSPIをどうやって初期化＝resetするのか？である．

対策１）２度目の再生の先頭でSPIを初期化する．
HAL_SPI_INIT()みたいな関数があるのでそれをcallしてみる．   →ダメ

対策２）２度目の再生の先頭でSPIをDeInit()Init()する．
DeInit()は構造体やbufferの解放をケアするためである．    →ダメ

対策３）２度目の再生の先頭で、SPIのregisterを強制的にゼロにする．  →ダメ
DeInit()Init()と絡めてみたがダメ．

ここまでやって、registerレベルで初期化してもまだSPI hardwareのどこかにresetされていない場所が密かに在って、それが原因でSPIの再起動時にMSB 1stで出てこないのだと推測された．
そこでDeInit()のsourceを見ると、hardware resetは一切やってないのだと判った．

datasheetには、各peripheral独立のresetが可能だと書かれている．

対策４）２度目の再生の先頭で、SPIをhardware resetする．   →治った
具体的にはこんなcodeでSPIのresetと初期化を行う．
  while(HAL_SPI_DeInit(&hspi3)!=HAL_OK);      ←リソース開放
  __HAL_RCC_SPI3_FORCE_RESET();          ←hard reset
  __HAL_RCC_SPI3_RELEASE_RESET();      ←reset解除
  MX_SPI3_Init();       ←通常の初期化

peripheralはブラックボックスで使いにくいな．

かしこ

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