英創(chuàng)信息技術(shù)EM9280 Linux SPI驅(qū)動簡介

1、簡述

SPI(Synchronous Peripheral Interface)是一種同步串行數(shù)據(jù)通訊總線接口，常用于連接ADCs、EPROMs、Sensors或者是其他一些微控制器，SPI具有兩種工作模式:master和slave模式，其中master模式提供時鐘信號。

EM9280提供的SPI驅(qū)動支持master模式，該SPI接口為四線制SPI，包括：時鐘CLK、數(shù)據(jù)MISO (master in, slave out)、數(shù)據(jù) MOSI (master out, slave in)、片選CS。SPI管腳和GPIO28-GPIO31復用。具體的管腳定義請參見《EM9280工控主板數(shù)據(jù)手冊》相關(guān)章節(jié)。

本文將介紹EM9280如何實現(xiàn)SPI設備驅(qū)動（spi-dev）以及如何使用spi-dev。

2、Linux內(nèi)核配置

內(nèi)核配置中增加以下選項(make menuconfig):

Device Drivers ---> SPI
Device Drivers ---> SPI ---> Freescale MXS SPI/SSP Controller
Device Drivers ---> SPI ---> User mode SPI device driver support

增加對SPI板卡一級的支持，在arch/arm/mach-mx28/board-em9280.c定義：

static struct spi_board_info spi_board_info[] __initdata = {
{
.modalias = 'spidev',
.chip_select = 0,
.max_speed_hz = 12 * 1000 * 1000,
.bus_num = 1,
.mode = SPI_MODE_3,
},
};

spi_register_board_info( spi_board_info, ARRAY_SIZE(spi_board_info)); )); 注冊spi_board_info。這個代碼會把spi_board_info注冊要鏈表board_list上, 然后spi_master的注冊會在spi_register_board_info之后，spi_master注冊的過程中會調(diào)用scan_boardinfo掃描board_list，找到掛接在它上面的spi設備，然后創(chuàng)建并注冊spi_device。這樣EM9280在系統(tǒng)啟動完成后SPI所對應的設備節(jié)點為：“/dev/spidev1.0”。

3、spi-dev的使用

SPI常用四種數(shù)據(jù)傳輸模式，主要差別在于：輸出串行同步時鐘極性（CPOL）和相位（CPHA）可以進行配置。如果CPOL= 0，串行同步時鐘的空閑狀態(tài)為低電平；如果CPOL= 1，串行同步時鐘的空閑狀態(tài)為高電平。如果CPHA= 0，在串行同步時鐘的前沿（上升或下降）數(shù)據(jù)被采樣；如果CPHA = 1，在串行同步時鐘的后沿（上升或下降）數(shù)據(jù)被采樣。對于SPI模式的定義如下表1：

應用程序可以通過read()、write()、ioctl()函數(shù)使用spi-dev驅(qū)動，在EM9280中SPI是半雙工模式，最高波特率為12Mbps， 所以選擇調(diào)用read/write函數(shù)進行數(shù)據(jù)通訊，而ioctl()函數(shù)僅僅用于對于SPI通訊參數(shù)的設置。如：

static const char *device = '/dev/spidev1.0';
static uint8_t mode = 3;
static uint8_t bits = 8;
static uint32_t speed = 1000000;
int main( int argc, char *argv[] )
{
int i, fd;
int ret = 0;
char wr_buf[]={ 0xff,0x00,0x1f,0x0f,0xff,0x00,0x1f,0x0f, 0xff,0x00 };
char rd_buf[10];
fd = open(device, O_RDWR);
if (fd < 0)
pabort('can't open device');
// 設置 spi mode，其定義參見表1
ret = ioctl(fd, SPI_IOC_WR_MODE, &mode);
if (ret == -1)
pabort('can't set spi mode');
ret = ioctl(fd, SPI_IOC_RD_MODE, &mode);
if (ret == -1)
pabort('can't get spi mode');
// 設置數(shù)據(jù)bit位
ret = ioctl(fd, SPI_IOC_WR_BITS_PER_WORD, &bits);
if (ret == -1)
pabort('can't set bits per word');
ret = ioctl(fd, SPI_IOC_RD_BITS_PER_WORD, &bits);
if (ret == -1)
pabort('can't get bits per word');
// 設置SPI通訊波特率
ret = ioctl(fd, SPI_IOC_WR_MAX_SPEED_HZ, &speed);
if (ret == -1)
pabort('can't set max speed hz');
ret = ioctl(fd, SPI_IOC_RD_MAX_SPEED_HZ, &speed);
if (ret == -1)
pabort('can't get max speed hz');
printf('spi mode: %d\n', mode);
printf('bits per word: %d\n', bits);
printf('max speed: %d Hz (%d KHz)\n', speed, speed/1000);
if( write(fd, wr_buf, ARRAY_SIZE(wr_buf)) != ARRAY_SIZE(wr_buf))
perror('Write Error');
if( read(fd, rd_buf, ARRAY_SIZE(rd_buf)) != ARRAY_SIZE(rd_buf) )
perror('Read Error');
else
{
for (i=0; i<(int)ARRAY_SIZE(rd_buf);i++)?
{
printf('0x%02X ', rd_buf[i]);
if (i%2)
printf('\n');
}
}
close(fd);