摘要：SPI 开了 DMA，数据却错位、丢字节？不是 DMA 坏了，而是 SPI 的 FIFO 阈值与 DMA 数据宽度不匹配。本文解析 8 位 SPI 如何对接 32 位 DMA。
一、问题描述（现象）
**SPI 发送 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDD；
DMA 接收 Buffer 里却是 0xBB, 0xAA, 0xDD, 0xCC。**
很多工程师的排查方向是：
DMA 地址没递增？
SPI 模式配错了？
字节序搞反了？
二、原理分析
1. 物理模型
SPI 外设内部有一个 FIFO（先进先出队列）。
SPI Bus -> [FIFO (16-bit)] -> [DMA Request]
2. 核心参数
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SPI Data Size：8-bit 或 16-bit。
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DMA Data Width：Byte (8), Half-Word (16), Word (32)。
3. 反直觉真相
即使 SPI 配置为 8-bit，DMA 仍然可能按 16-bit 搬运。
当 SPI 的 FIFO 阈值（FTHLV）配置为 16-bit 时：
-
SPI 会等待凑齐 2 个字节才向 DMA 发起请求。
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如果你的 DMA 配置为 Half-Word，数据顺序会发生混乱。
三、工程级解决方案
方案 1：对齐数据宽度（首选）
SPI 为 8-bit 时，DMA 必须为 Byte。
// SPI 配置
hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
// DMA 配置
hdma_spi1_rx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;
hdma_spi1_rx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;
方案 2：处理 FIFO 阈值
如果使用 HAL 库，注意 SPI_CR2寄存器中的 FRXTH位。
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8-bit 访问：FRXTH = 1（FIFO 阈值 8-bit）
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16-bit 访问：FRXTH = 0（FIFO 阈值 16-bit）
HAL 库的坑：
HAL_SPI_Receive_DMA()在某些版本里不会自动设置 FRXTH，需要手动改寄存器。
方案 3：丢弃伪数据
在全双工 SPI 中，读的时候必须写。
// 错误：只读不写
DMA_Read();
// 正确：写 dummy byte 触发时钟
SPI->DR = 0xFF;
四、选型避坑建议
不要混用：SPI 8-bit 绝配 DMA Byte，SPI 16-bit 绝配 DMA Half-Word。
Cache 一致性：如果 MCU 有 D-Cache（如 STM32F7/H7），DMA 前必须 Invalidate或 Clean。
中断与 DMA：不要同时开启 SPI RXNE 中断和 DMA 接收。
五、总结 Checklist
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[ ] SPI 数据位宽与 DMA 数据宽度是否一致？
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[ ] FIFO 阈值（FRXTH）是否配置正确？
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[ ] 是否处理了全双工下的 Dummy Write？
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[ ] H7 系列是否处理了 Cache 一致性？
💡 注意区分：本文讨论的是 DMA 数据搬运错位。
若你的问题是 SPI 频率上不去，请检查 IO 速度，详见《SPI 速度上不去？》。
References
-
STM32 Reference Manual – SPI FIFO threshold
-
STM32 Application Note AN4031 – Using DMA with STM32
