[Bug] STM32的SPI驱动在DMA 全双工模式下 recv_buf 数据未更新的问题 #10716
Description
RT-Thread Version
5.1.0
Hardware Type/Architectures
STM32F407VGT6
Develop Toolchain
MDK Keil
Describe the bug
现象复现：
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在menuconfig界面下使能
BSP_SPIx_TX_USING_DMA及BSP_SPIx_RX_USING_DMA； -
使用
rt_malloc()函数申请两块内存：tx_data(>=10)和rx_data(>=10)； -
将目标SPI总线的MISO接口拉高或拉低；
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调用
rt_spi_transfer函数向SPI设备发送>=10字节的数据，使用上一步申请的内存tx_data和rx_data分别作为发送缓存和接收缓存； -
打印rx_data中的内容，发现内容不符合预期。期望结果应为rx_data的值全为0xFF（MISO接口拉高）或0x00（MISO接口拉低），而实际则为内存中未更新的随机数据。
问题定位：
问题出在 rt-thread-5.1.0/bsp/stm32/libraries/HAL_Drivers/drivers/drv_spi.c的spixfer函数中。
原因分析：
- 348行到374行的分析：
在启用TX_DMA的情况下，为了提高DMA的效率，该函数对send_buf的值（即发送缓冲区的地址）做了对齐4字节的操作，当send_buf的值恰巧对齐4字节时，直接将send_buf的值赋给p_txrx_buffer；当不对齐时，则通过rt_malloc()函数重新申请一块内存(该函数能够保证生成的内存对齐4字节)，并将该地址赋给p_txrx_buffe，同时也保存一份副本在dma_aligned_buffer变量里(在此之前该变量的值为RT_NULL)。
- 383行的分析：
在TX_DMA和RX_DMA皆启用的情况下，数据的传输实际上是调用了HAL_SPI_TransmitReceive_DMA函数实现的。但是在这个驱动中使用p_txrx_buffe同时作为HAL_SPI_TransmitReceive_DMA的TX和RX缓存，也就是说HAL_SPI_TransmitReceive_DMA在发送p_txrx_buffe中的数据的同时也在将接收到的数据写入其中，这本身并没有太大问题，只要后面再将接收到的数据复制回recv_buf中就行。
- 468行到482行的分析：
但是这个函数并不是在任何情况下都会将接收到的数据复制回recv_buf中，而是只在dma_aligned_buffer != RT_NULL的情况下才会执行rt_memcpy(recv_buf, p_txrx_buffer, send_length);语句将数据复制回去。这里的dma_aligned_buffer就是前面提到的重新申请的内存的副本。只有当send_buf的值不对齐4字节时，dma_aligned_buffer才会保存一份重新申请的内存的副本，而如果send_buf的值恰巧对齐4字节，dma_aligned_buffer将维持初始值RT_NULL，此时rt_memcpy(recv_buf, p_txrx_buffer, send_length);语句也将无法得到执行，于是就造成了recv_buf不更新的bug。
其他问题：
事实上，这份驱动还有其他问题。例如，如果你只使能了TX_DMA而未使能RX_DMA，则spixfer则只使用语句HAL_SPI_Transmit_DMA(spi_handle, (uint8_t *)p_txrx_buffer, send_length);将数据发送出去，而完全抛弃了接收数据。在这种情况下使用rt_spi_transfer传输数据依然会出现接收数据错误的问题。
Other additional context
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