需要了解Linux下SPI從設(shè)備驅(qū)動的編寫

SPI(Serial Peripheral Interface)?是一個同步的四線制串行線，用于連接微控制器和傳感器、存儲器及外圍設(shè)備。三條信號線持有時鐘信號（SCLK，經(jīng)常在10MHz左右）和并行數(shù)據(jù)線帶有“主出，從進(jìn)(MOSI)”或是“主進(jìn)，從出(MISO)”信號。數(shù)據(jù)交換的時候有四種時鐘模式，模式0和模式3是最經(jīng)常使用的。每個時鐘周期將會傳遞數(shù)據(jù)進(jìn)和出。如果沒有數(shù)據(jù)傳遞的話，時鐘將不會循環(huán)。

SPI驅(qū)動分為兩類：

控制器驅(qū)動：它們通常內(nèi)嵌于片上系統(tǒng)處理器，通常既支持主設(shè)備，又支持從設(shè)備。這些驅(qū)動涉及硬件寄存器，可能使用DMA。或它們使用GPIO引腳成為PIO bitbangers。這部分通常會由特定的開發(fā)板提供商提供，不用自己寫。

協(xié)議驅(qū)動：它們通過控制器驅(qū)動，以SPI連接的方式在主從設(shè)備之間傳遞信息。這部分涉及具體的SPI從設(shè)備，通常需要自己編寫。

那么特定的目標(biāo)板如何讓Linux?操控SPI設(shè)備？下面以AT91SAM9260系列CAN設(shè)備驅(qū)動為例，Linux內(nèi)核版本為2.6.19。本文不涉及控制器驅(qū)動分析。

board_info提供足夠的信息使得系統(tǒng)正常工作而不需要芯片驅(qū)動加載

[cpp]?view plain?copy

在arch/arm/mach-at91rm9200/board-at91sam9260.c中有如下代碼：??

#include???

#include???

…….??

static?struct?spi_board_info?ek_spi_devices[]?=?{??

/*?spi?can?,add?by?mrz?*/??

#if?defined(CONFIG_CAN_MCP2515)????

{??

.modalias?=?"mcp2515",??

.chip_select?=?0,??

//??????.controller_data?=?AT91_PIN_PB3,??

.irq?=?AT91_PIN_PC6,?//AT91SAM9260_ID_IRQ0,??

.platform_data?=?&mcp251x_data,??

.max_speed_hz?=?10?*?1000?*?1000,??

.bus_num?=?1,??

.mode?=?0,??

}??

#endif??

};.??

………??

static?void?__init?ek_board_init(void)??

{??

……??

/*?SPI?*/??

at91_add_device_spi(ek_spi_devices,?ARRAY_SIZE(ek_spi_devices));??

}??

這樣在Linux初始化時候就可以加載SPI CAN驅(qū)動。

下面來看MCP2515 CAN驅(qū)動的結(jié)構(gòu)，協(xié)議驅(qū)動有點類似平臺設(shè)備驅(qū)動，本文只列出框架，不涉及具體實現(xiàn)代碼，在/driver/CAN/MCP2515.c中：

[c-sharp]?view plain?copy

static?struct?spi_driver?mcp251x_driver?=?{??

.driver?=?{??

.name???=?mcp2515,??

.bus????=?&spi_bus_type,??

.owner??=?THIS_MODULE,??

},??

.probe??=?mcp251x_probe,??

.remove?=?__devexit_p(mcp251x_remove),??

#ifdef?CONFIG_PM??

.suspend????=?mcp251x_suspend,??

.resume?=?mcp251x_resume,??

#endif??

};??

驅(qū)動將自動試圖綁定驅(qū)動到任何board_info給定別名為"?mcp2515"的SPI設(shè)備。??

static?int?__devinit?mcp251x_probe(struct?spi_device?*spi)??

{??

struct?mcp251x?*chip;??

int?ret?=?0;??

dev_dbg(&spi->dev,?"%s:?start/n",??__FUNCTION__);??

chip?=?kmalloc(sizeof(struct?mcp251x),?GFP_KERNEL);??

if?(!chip)?{??

ret?=?-ENOMEM;??

goto?error_alloc;??

}??

dev_set_drvdata(&spi->dev,?chip);??

chip->txbin?=?chip->txbout?=?0;??

chip->rxbin?=?chip->rxbout?=?0;??

chip->count?=?0;??

chip->spi?=?spi;??

init_MUTEX(&chip->lock);??

init_MUTEX(&chip->txblock);??

init_MUTEX(&chip->rxblock);??

init_waitqueue_head(&chip->wq);??

#if?(LINUX_VERSION_CODE?>=?KERNEL_VERSION(2,6,20))??

INIT_WORK(&chip->irq_work,?mcp251x_irq_handler);??

#else??

INIT_WORK(&chip->irq_work,?mcp251x_irq_handler,?spi);??

#endif??

chip->spi_transfer_buf?=?kmalloc(SPI_TRANSFER_BUF_LEN,?GFP_KERNEL);??

if?(!chip->spi_transfer_buf)?{??

ret?=?-ENOMEM;??

goto?error_buf;??

}??

ret?=?request_irq(spi->irq,?mcp251x_irq,?SA_SAMPLE_RANDOM,?DRIVER_NAME,?spi);??

if?(ret?

dev_err(&spi->dev,?"request?irq?%d?failed?(ret?=?%d)/n",?spi->irq,?ret);??

goto?error_irq;??

}??

cdev_init(&chip->cdev,?&mcp251x_fops);??

chip->cdev.owner?=?THIS_MODULE;??

ret?=?cdev_add(&chip->cdev,?MKDEV(MAJOR(can_devt),?can_minor),?1);??

if?(ret?

dev_err(&spi->dev,?"register?char?device?failed?(ret?=?%d)/n",?ret);??

goto?error_register;??

}??

chip->class_dev?=?class_device_create(can_class,?NULL,??

MKDEV(MAJOR(can_devt),?can_minor),??

&spi->dev,?"can%d",?can_minor);??

if?(IS_ERR(chip->class_dev))?{??

dev_err(&spi->dev,?"cannot?create?CAN?class?device/n");??

ret?=?PTR_ERR(chip->class_dev);??

goto?error_class_reg;??

}??

dev_info(&spi->dev,?"device?register?at?dev(%d:%d)/n",??

MAJOR(can_devt),?can_minor);??

mcp251x_hw_init(spi);??

mcp251x_set_bit_rate(spi,?125000);?/*?A?reasonable?default?*/??

mcp251x_hw_sleep(spi);??

can_minor++;??

return?0;??

error_class_reg:??

cdev_del(&chip->cdev);??

error_register:??

free_irq(spi->irq,?spi);??

error_irq:??

kfree(chip->spi_transfer_buf);??

error_buf:??

kfree(chip);??

error_alloc:??

return?ret;??

}??

一旦進(jìn)入probe()，驅(qū)動使用"struct spi_message"向SPI設(shè)備要求I/O。當(dāng)remove()返回時，驅(qū)動保證將不會提交任何這種信息。
一個spi_message是協(xié)議操作序列，以一個原子序列執(zhí)行。SPI驅(qū)動控制包括：
????（1）當(dāng)雙向讀寫開始，是根據(jù)spi_transfer要求序列是怎樣安排的。
????（2）隨意設(shè)定傳遞后的短延時，使用spi_transfer.delay_usecs設(shè)定。
????（3）在一次傳遞和任何延時之后，無論片選是否活躍，使用spi_transfer.cs_change標(biāo)志，????暗示下條信息是否進(jìn)入這個同樣的設(shè)備，使用原子組中最后一次傳輸上的spi_transfer.cs_change標(biāo)志位，可能節(jié)省芯片選擇取消操作的成本。

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