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SPI知识
SPI是4线的：SDI数据输入、SDO数据输出、SCLK时钟、CS片选。只有1根数据线也可以单向通信。
Linux SPI知识
和想象中不同的是我们不用根据时序图写spi的硬件操作函数，这部分已经被硬件实现控制层完成了。设备驱动（driver 驱动层）的工作仅是根据统一的spi设备操作函数完成配置和应用程序调用接口。
Linux中查看spi总线下的设备：
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ls /sys/bus/spi/devices/
Linux中查看spi总线下的”spi2.0”设备的名称：
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cat /sys/bus/spi/devices/spi2.0/modalias/
开始
在下图上方的GPIO引脚区域有SPI2的4根引脚引出，这就是目标设备。
对应的在编译环境找到spi总线下编译文件中存在rc522.o，这就是目标文件。该模块是rfid模块。
值得注意的是原理图中can转wifi模块占用了spi2_clk管脚，故这两个驱动不能同时被编译到内核。
SPI_RC522（rfid模块）路径：“Device Drivers”–>“SPI support”–>“RC522 Module driver support”
CAN_MCP251X（can转wifi模块）路径：“Networking support”–>“CAN bus subsystem support”–>“CAN Device Drivers”–>“Platform CAN drivers with Netlink support”–>“Microchip MCP251x SPI CAN controllers”
首先在内核中保留SPI_RC522（下面改写。为什么不重写？因为几个GPIO可作为spi也可作为i2c，定义选择的宏和这个宏有关，简单起见就不重新写），但取消CAN_MCP251X。
紧接着改写平台文件mach-itop4412.c中设备信息，改写rc522平台设备信息中modalias为”my_rc522”即可：
这个数组会被spi_register_board_info()函数使用，用于注册spi中的设备信息。
上面关于片选GPIO的结构体不用更改，如下：
然后在drivers/spi/rc522.c源码目录下修改Makefile不编译rc522.o驱动：
上述完成后，重新编译内核镜像再次烧录。
这时可以看到cat /sys/bus/spi/devices/spi2.0/modalias/中打印的是”my_rc522”：
接下来完成my_rc522的驱动即可。
一些函数
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注册i2c驱动函数spi_register_driver，在
include/linux/spi.h中有定义。可类比platform_driver_register函数，性质相同。1
int spi_register_driver(struct spi_driver *driver);
传参driver，其中包含了I2C设备的名称、probe、remove等接口信息。
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spi设置数据函数spi_async
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int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
- spi参数，即probe函数中的设备结构体参数。 - message参数，是一个spi消息。传入前需要对其初始化和添加节点。
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spi消息队列的操作
初始化spi消息队列函数spi_message_init
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static void spi_message_init(struct spi_message *m);
在spi消息队列中添加节点函数spi_message_add_tail
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static void spi_message_add_tail(struct spi_transfer *t, struct spi_message *m);
关于spi_transfer一般定义如下：
spi是每次传输一字节，Linux将它封装了一下，使用了队列和链表进行传输。
比如创建好如下的网络结构后，选择第一列的spi_message使用spi_async进行传输，会依次该列所有的tx_buf/rx_buf发出和接收（spi_transfer中len可指定的这块发出/接收的长度）。
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注销spi驱动函数spi_unregister_driver
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spi_unregister_driver(struct spi_driver *driver);
其他
线程同步的一些函数：
DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
wait_for_completion(&done);
整理
spi发送函数：
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static int send_demofunc(unsigned char *buffer, int len)
{
int status;
struct spi_transfer t = {
.tx_buf = buffer,
.len = len,
};
struct spi_message m;
DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
spi_message_init(&m);
spi_message_add_tail(&t, &m);
m.complete = NULL;
m.context = &done;
//printk("spi_async send begin!\n");
status = spi_async(my_spi,&m);
if(status == 0){
wait_for_completion(&done);
status = m.status;
if (status == 0)
status = m.actual_length;
}
return status;
}
spi接收函数：
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static int recv_demofunc(unsigned char *buffer, int len)
{
int status;
struct spi_transfer t = {
.rx_buf = buffer,
.len = len,
};
struct spi_message m;
DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
spi_message_init(&m);
spi_message_add_tail(&t, &m);
m.complete = NULL;
m.context = &done;
//printk("spi_async recv begin!\n");
status = spi_async(my_spi,&m);
if(status == 0){
wait_for_completion(&done);
status = m.status;
if (status == 0)
status = m.actual_length;
}
return status;
}
例程
驱动例程
spi_demo.c
spidev.h 头文件浏览：点这
spidev_test.h 头文件浏览：点这
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#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <mach/gpio.h> //已经包含gpio-exynos4.h
#include <plat/gpio-cfg.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/spi/spi.h>
#include <linux/completion.h>
#include "spidev_test.h"
#include "spidev.h"
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
MODULE_AUTHOR("jerry");
#define DRV_NAME "my_rc522"
static struct spi_device *my_spi;
static int send_demofunc(unsigned char *buffer, int len)
{
int status;
struct spi_transfer t = {
.tx_buf = buffer,
.len = len,
};
struct spi_message m;
DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
spi_message_init(&m);
spi_message_add_tail(&t, &m);
m.complete = NULL;
m.context = &done;
printk("spi_async send begin!\n");
status = spi_async(my_spi,&m);
if(status == 0){
wait_for_completion(&done);
status = m.status;
if (status == 0)
status = m.actual_length;
}
return status;
}
static int recv_demofunc(unsigned char *buffer, int len)
{
int status;
struct spi_transfer t = {
.rx_buf = buffer,
.len = len,
};
struct spi_message m;
DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
spi_message_init(&m);
spi_message_add_tail(&t, &m);
m.complete = NULL;
m.context = &done;
printk("spi_async recv begin!\n");
status = spi_async(my_spi,&m);
if(status == 0){
wait_for_completion(&done);
status = m.status;
if (status == 0)
status = m.actual_length;
}
return status;
}
static unsigned char ReadRawRC(int addr)
{
int ret;
unsigned char ReData;
unsigned char Address;
//bit7:MSB=0；bit0:RFU=0；bit6~1:addr
Address = ((unsigned char)addr << 1)&0x7E;
ret = send_demofunc(&Address, 1);
if (ret < 0)
printk("spi:SPI Write error\n");
udelay(100);
ret = recv_demofunc(&ReData, 1);
if (ret < 0)
printk("spi:SPI Read error\n");
return ReData;
}
static int WriteRawRC(int addr, int data)
{
int ret;
unsigned char TxBuf[2];
//bit7:MSB=0；bit0:RFU=0；bit6~1:addr
TxBuf[0] = ((unsigned char)addr << 1)&0x7E;
TxBuf[1] = (unsigned char)data;
ret = send_demofunc(TxBuf, 2);
if (ret < 0)
printk("spi:SPI Write error\n");
udelay(10);
return ret;
}
static void rc522_demo(void)
{
/*rc522芯片基于spi的上层通信协议demo*/
char version = 0;
//write reset cmd，即连续写入两个字节为写寄存器
WriteRawRC(CommandReg, PCD_RESETPHASE);
udelay(10);
WriteRawRC(ModeReg, 0x3D);
WriteRawRC(TReloadRegL, 30);
WriteRawRC(TReloadRegH, 0);
WriteRawRC(TModeReg, 0x8D);
WriteRawRC(TPrescalerReg, 0x3E);
//read version reg，即读取一个字节为读寄存器
version = ReadRawRC(VersionReg);
printk("Chip Version: 0x%x\n", version);
}
#define RC522_RESET_PIN EXYNOS4_GPK1(0)
static void my_rc522_reset(void){
if(gpio_request_one(RC522_RESET_PIN, GPIOF_OUT_INIT_HIGH, "RC522_RESET"))
pr_err("failed to request GPK1_0 for RC522 reset control\n");
s3c_gpio_setpull(RC522_RESET_PIN, S3C_GPIO_PULL_UP);
gpio_set_value(RC522_RESET_PIN, 0);
mdelay(5);
gpio_set_value(RC522_RESET_PIN, 1);
gpio_free(RC522_RESET_PIN);
printk(KERN_EMERG "%s ok!\n", __FUNCTION__);
}
static int demo_probe(struct spi_device *spi){
my_rc522_reset();//复位管脚复位rc522芯片
my_spi = spi;
rc522_demo(); //rc522的协议测试程序
printk(KERN_EMERG "demo_probe ok!\n");
return 0;
}
static int demo_remove(struct spi_device *spi){
printk(KERN_EMERG "demo_remove ok!\n");
return 0;
}
static struct spi_driver spi_drv_demo = {
.driver = {
.name = DRV_NAME,
.owner = THIS_MODULE,
},
.probe = demo_probe,
.remove = __devexit_p(demo_remove),
};
static int __init demo_init(void){
spi_register_driver(&spi_drv_demo);
return 0;
}
static void __exit demo_exit(void){
spi_unregister_driver(&spi_drv_demo);
}
//如果写内核中，要使用late_initcall后加载
module_init(demo_init);
module_exit(demo_exit);
测试结果
本文测试结果和测试程序是不完整的，因为需要外接rc522（rfid）硬件模块才能测试具体的读写。所以测试程序仅在probe中实现了读取数据就没有继续实现了，读懂后继续实现很容易。
编写简单Makefile：参考这里
编译生成模块后，拷贝到开发板中：
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首先加载模块后正常执行probe函数，但是没该硬件模块所以spi发送阻塞。
