Nordic nRF5340 UART、TWI(I2C) 和 SPI 资源共享注意事项

1：在 nRF5340 上，具有相同实例号的 UART、TWI（I2C）和 SPI 外设共享相同的硬件资源，通常被称为“serial box”

2：外设实例化:
产品规格说明在实例化表中清楚地显示了这种共享关系：
https://docs.nordicsemi.com/bundle/ps_nrf5340/page/chapters/memory/appmem.html#ariaid-title3

ID 为 9 的外设共享资源：SPIM1/SPIS1/TWIM1/TWIS1/UARTE1

外设 ID 为 11 的设备共享资源：SPIM2/SPIS2/TWIM2/TWIS2/UARTE2

具有 ID 12 的外设共享资源：SPIM3/SPIS3/TWIM3/TWIS3/UARTE3

SPIM4（ID 10）是一个专用的高速 SPI，不共享资源

3：重要注意事项
3.1、禁用共享外设：在使用外设之前，必须禁用所有具有相同 ID 的其他外设https://docs.nordicsemi.com/bundle/ps_nrf5340/page/twis.html#ariaid-title2

3.2、禁用外围设备不会重置共享寄存器，因此必须显式配置所有相关寄存器，禁用与 TWI 从机具有相同 ID 的外设不会重置与 TWIS 共享的任何寄存器。因此，显式配置所有相关寄存器以确保 TWIS 正确运行非常重要
https://docs.nordicsemi.com/bundle/ps_nrf5340/page/twis.html#ariaid-title2

4：实际限制
这种共享意味着您可以同时激活最多 5 个串行接口：4 个可配置的串行接口（UART/SPI/TWI）+1 个专用的高速 SPI（SPIM4）

例如，如果您需要 3 个 UART、1 个 I2C 和 1 个 SPI，则需要实现资源共享，因为这将需要 5 个可配置的接口，但实际上只有 4 个可用

5：实现资源共享
如果您需要在具有相同 ID 的不同外围设备之间切换（例如，在 UART3 和 SPI3 之间），需要禁用一个外设后再启用另一个或者
直接使用 nrfx API，因为 Zephyr/NCS 不支持原生外设资源共享

当前 Zephyr/NCS 的驱动模型不支持外设资源共享。目前唯一的解决方案是在 dts 中禁用这些外设，并直接使用 nrfx API。使用 SPI3 和 UART3
https://devzone.nordicsemi.com/f/nordic-q-a/114454/using-spi3-and-uart3/501166

示例实现可在以下链接找到：https://github.com/nrfconnect/sdk-zephyr/tree/main/samples/boards/nrf/nrfx_prs

6：双核考虑因素
对于 nRF5340 的双核架构，请注意网络核心和应用核心具有独立的 SPI 外设，无法轻松共享引脚
https://devzone.nordicsemi.com/f/nordic-q-a/110486/can-nrf5340-network-core-and-application-core-share-spi-bus-pins?ReplyFilter=Answers&ReplySortBy=Answers&ReplySortOrder=Descending

posted @ 2025-04-17 17:13  Allen_D  阅读(146)  评论(0)    收藏  举报