Duplex I2Sの信号方向にご注意

STM32H7のDuplex I2SはSPIペリフェラル１ポートのみでI2Sの送受信が出来ます。このペリフェラルには落とし穴があることを野田さんが指摘しています。

STM32H745のi2sプログラム、やっと動いた
1月末からだから、3週間くらいかかった
結局、STM32CubeIDEと言う統合開発環境のバグだった

長くなるが、情報共有のために原因と対策を書く
デジタルオーディオ通信のi2sでは、2つのクロックとデータの計3本で通信する
通信方向は、基本的に一方通行だ（続く pic.twitter.com/X1phUhtvgt

— 野田篤司 (@madnoda) February 23, 2020

要約すると、STM32H7のDuplex I2Sはマスター時とスレーブ時で信号方向が変わります。

モード	SDI	SDO
マスター	受信	送信
スレーブ	送信	受信

なんでIから送信するのよ。まぁ、STらしいっちゃらしい雑な名前です。MISO/MOSIとSPIの名前をそのまま使えば、少なくとも間違うことはないのに。つうか、送受信を固定するのをサボって、ダイの面積をどれほど節約できるのいうのやら。

さて、確認しましたが、STM32F4/F7/G4その他で使用しているSimplex I2Sにはこの問題はありません。

不幸中の幸いというか、先日投稿した「CubeIDEで生成したコードが、初期化中にassertionに失敗する」問題を見つけた時に嫌な予感がしたので、紫ライブラリについてはDuplex I2S対応を見送っています。おかげで無駄な時間を費やさずにすみました。とは言え、テストボードは作りなおしですね。次は出図する前にブレッドボードでDuplex I2Sの機能を検査します。

テストボードはSAI/Simplex I2Sでの動作については問題ないことを確認しています。

追記：

HALの隙をついてIOSWAPを１にする方法を探してみた。

最初にIOLOCKを外す
CLEAR_BIT(hi2s->Instance->CR1, SPI_CR1_IOLOCK);

次に hi2s1.Instance.CFG2 のIOSWAPビットを1にしてからHAL_I2S_Init()を呼べばなんとかなるかも。

— 酔漢 🏍⛺📻 (@suikan_blackfin) February 23, 2020

追記２：この問題はコミュニティに報告済みです。