Linux设备驱动之SPI驱动-Toy模板网

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Linux下SPI驱动分成两部分：主机驱动和设备驱动。

主机驱动：

主机侧SPI控制器使用struct spi_master描述，该结构体中包含了SPI控制器的序号（很多SoC中存在多个SPI控制器），片选数量，SPI信息传输的速率，配置SPI模式的函数指针（4种模式），实现数据传输的函数指针。

struct spi_master {

struct device dev;

struct list_head list;

s16 bus_num;


u16 num_chipselect;

u32 min_speed_hz;

u32 max_speed_hz;

int (*setup)(struct spi_device *spi);//配置SPI通信模式的函数指针

//主机和SPI设备通信的函数指针
int (*transfer)(struct spi_device *spi,struct spi_message *mesg);

...

}

这个结构体是Linux中进行定义的，不管什么SoC，其SPI控制器在Linux中都是这样表示的，这是相同点；不同点在于，不同的SoC的SPI控制器的寄存器不同，因此SPI的速度和模式等配置方式不同。

主机驱动要干的事就是：申请（Linux提供API）一个spi_master结构体，然后按照本SoC硬件的实际情况去填充结构体成员，特别是把用于通信的函数写好，最后向系统注册这个SPI控制器。主机驱动一般都由SoC厂商写好了，我们要写的往往是设备驱动。

设备驱动

SPI设备驱动在Linux中使用spi_driver结构体来表示。

struct spi_driver {

const struct spi_device_id *id_table;

//在probe函数中完成字符设备的一系列操作(设备号分配，操作集合绑定，字符设备添加等，也可以在此完成SPI设备的初始化操作)
int (*probe)(struct spi_device *spi);

//完成字符设备取消的一系列操作
int (*remove)(struct spi_device *spi);

void (*shutdown)(struct spi_device *spi);

//设备树匹配方式的匹配表(struct of_device_id)就在driver结构体中
struct device_driver driver;

};

设备驱动要干三件事：

1，写好匹配表，在设备树和C文件中要一致。

2，写好probe函数，remove函数。

3，使用Linux系统提供的API进行SPI设备驱动的注册。

SPI外设和主机的通信

两个数据传输的数据结构：

struct spi_transfer {

const void *tx_buf;//发送数据的缓冲区
void *rx_buf;//接收数据的缓冲区
unsigned len;//数据长度

dma_addr_t tx_dma;
dma_addr_t rx_dma;
struct sg_table tx_sg;
struct sg_table rx_sg;

unsigned cs_change:1;
unsigned tx_nbits:3;
unsigned rx_nbits:3;
#define SPI_NBITS_SINGLE 0x01 /* 1bit transfer */
#define SPI_NBITS_DUAL 0x02 /* 2bits transfer */
#define SPI_NBITS_QUAD 0x04 /* 4bits transfer */
u8 bits_per_word;
u16 delay_usecs;
u32 speed_hz;
struct list_head transfer_list;
};

这个是SPI通信过程中的最小信息单元，这个struct spi_transfer需要组织成struct spi_message来进行传输。

struct spi_message {
struct list_head transfers;
struct spi_device *spi;

unsigned is_dma_mapped:1;
......
void (*complete)(void *context);
void *context;
unsigned frame_length;
unsigned actual_length;
int status;

struct list_head queue;
void *state;
};

数据传输相关的API

//对spi_message进行初始化，初始化完毕以后才可以添加spi_transfer
void spi_message_init(struct spi_message *m)

//添加spi_transfer到spi_message中去
void spi_message_add_tail(struct spi_transfer *t, struct spi_message *m)

//进行数据传输，阻塞等待传输完成
int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)

通过SPI进行数据发送和接收的示例代码文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-410233.html

/*SPI多字节发送*/
static int spi_send(struct spi_device *spi, u8 *buf, int len)
{
int ret;
struct spi_message m;
struct spi_transfer t = {
.tx_buf = buf,
.len = len,
};
spi_message_init(&m); /* 初始化 spi_message */
spi_message_add_tail(t, &m);/* 将 spi_transfer 添加到 spi_message 队列 */
ret = spi_sync(spi, &m); /* 同步传输 */
return ret;
}

/* SPI 多字节接收 */
static int spi_receive(struct spi_device *spi, u8 *buf, int len)
{
int ret;
struct spi_message m;
struct spi_transfer t = {
.rx_buf = buf,
.len = len,
};
spi_message_init(&m); /* 初始化 spi_message */
spi_message_add_tail(t, &m);/* 将 spi_transfer 添加到 spi_message 队列 */
ret = spi_sync(spi, &m); /* 同步传输 */
return ret;

到了这里，关于Linux设备驱动之SPI驱动的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！