SPI通信
一. 1.SPI简介:
-
SPI 是一种
高速,全双工,同步串行
总线。 -
SPI 有主从俩种模式通常由一个主设备和一个或者多个从设备组从。SPI不支持多主机。
-
SPI通信至少需要四根线,分别是
MISO
(主设备数据输入,从设备输出),MOSI
(主设数据输出从设备输入),SCLK
(时钟信号),CS/SS
(片选信号)。
连接方式:
2.工作模式:
极性和相位
SPI 的极性(polarity)和相位 (phase)一般写为 CPOL
和CPHA
,即
CPOL
(时钟极性):clock Polarity,CPHA
(时钟相位) :Clock Phase
CPOL:表示时钟信号的初始电平状态。为 0表示时钟信号初始电平状态为低电平。为 1表示时钟信号初始电平状态为高电平。
CPHA:表示在第几个时钟跳变沿采样数据。为0表示在第一个时钟时钟跳变沿采样数据为1表示在第二个时钟跳变沿采样数据。
CPOL高/低--------CPHA高/低组成SPI的四种工作模式
二.SPI驱动框架图:
三.SPI的Device和Driver部分:
1.Devices部分使用设备树创建节点:
driver部分与设备树的匹配方式,需要先遍历设备树中是否有描述SPI设备的子节点,当发现节点信息是,会向内核中注册Device信息。
在注册Device时,会处理SPI的设备节点信息,判断必要的设备信息是否存在:
在遍历节点信息时,会判断设备树的节点信息中是否有Device speed
和Device speed
信息是否存在:否则spi_dev_put(spi);
会释放刚添加的Device
/* Device address */
prop = of_get_property(nc, "reg", &len);
if (!prop || len < sizeof(*prop)) {
dev_err(&master->dev, "%s has no 'reg' property\n",
nc->full_name);
spi_dev_put(spi);
continue;
}
spi->chip_select = be32_to_cpup(prop);
/* Mode (clock phase/polarity/etc.) */
if (of_find_property(nc, "spi-cpha", NULL))
spi->mode |= SPI_CPHA;
if (of_find_property(nc, "spi-cpol", NULL))
spi->mode |= SPI_CPOL;
if (of_find_property(nc, "spi-cs-high", NULL))
spi->mode |= SPI_CS_HIGH;
/* Device speed */
prop = of_get_property(nc, "spi-max-frequency", &len);
if (!prop || len < sizeof(*prop)) {
dev_err(&master->dev, "%s has no 'spi-max-frequency' property\n",
nc->full_name);
spi_dev_put(spi);
continue;
}
所以在添加设备树节点时,需要添加必要的两个信息即为:片选地址和通信速度:
&spi0 {
status = "okay";
mcp2515:mcp2515@0{
compatible = "my-mcp2515";
/*片选*/
reg = <0>;
/*速度,不能超过50M*/
spi-max-frequency = <24000000>;
}
}
2.Driver部分:
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/spi/spi.h>
static int spi_driver_probe(struct spi_device *spi)
{
printk("This is SPI driver probe\n");
return 0;
}
static int spi_driver_remove(struct spi_device *spi){
return 0;
}
static const struct of_device_id spi_driver_of_match_table[] = {
{
.compatible = "my-mcp2515"},
{
},
}
const struct spi_device_id spi_driver_id_table[] = {
{
"spi_driver"}, {
}}
struct spi_driver spi_driver = {
.driver = {
.name = "spi_driver",
.owner = THIS_MODULE,
.of_match_table = spi_driver_of_match_table,
},
.probe = spi_driver_probe,
.remove = spi_driver_remove,
.id_table = spi_driver_id_table,
}
static int __init
spi_driver_init(void)
{
int ret = 0;
ret = spi_register_driver(&spi_driver);
if (ret != 0)
{
printk(KERN_ERR "Failed to unregister spi driver\n");
}
return 0;
}
static void __exit spi_driver_exit(void)
{
spi_unregister_driver(&spi_driver);
}
module_init(spi_driver_init);
module_exit(spi_driver_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
3.完善Driver部分,在probe中使用字符设备框架添加设备控制节点(如果不需要与应用层交换数据,也可以不添加设备控制节点):
dev_t dev_num;
struct cdev mcp2515_cdev;
struct class