【linux开发-驱动】SPI驱动开发相关

一、什么是SPI

SPI 全称是 SerialPerripheral Interface，也就是串行外围设备接口，SPI 以主从方式工作，通常是有一个主设备和一个或多个从设备，一般 SPI 需要4 根线，但是也可以使用三根线(单向传输)。

①CS/SS，Slave Select/Chip Select，这个是片选信号线，用于选择需要进行通信的从设备。

②SCK，Serial Clock，串行时钟，和 I2C 的 SCL 一样，为 SPI 通信提供时钟。

③MOSI/SDO，Master Out Slave In/Serial Data Output，简称主出从入信号线，这根数据线只能用于主机向从机发送数据，也就是主机输出，从机输入。

④MISO/SDI，Master In Slave Out/Serial Data Input，简称主入从出信号线，这根数据线只能用户从机向主机发送数据，也就是主机输入，从机输出。

SPI有四种工作模式，过串行时钟极性(CPOL)和相位(CPHA)的搭配来得到四种工作模式：

①、CPOL=0，串行时钟空闲状态为低电平。

②、CPOL=1，串行时钟空闲状态为高电平，此时可以通过配置时钟相位(CPHA)来选择具体的传输协议。

③、CPHA=0，串行时钟的第一个跳变沿(上升沿或下降沿)采集数据。

④、CPHA=1，串行时钟的第二个跳变沿(上升沿或下降沿)采集数据。

在 Linux 内核当中，与 I2C 总线框架一样，SPI 总线框架（也可以叫做 SPI 子系统）也可以分为三个部分：

1、SPI核心层：提供了核心数据结构的定义、SPI 控制器驱动和设备驱动的注册、注销、管理等 API。

2、SPI控制器驱动层：为系统中的 SPI 总线实现相应的读写方法。

3、SPI设备驱动层：SPI 从设备对应的驱动程序，比如一些 SPI 接口的芯片器件对应的驱动程序。

1、IO 的 pinctrl 子节点创建与修改

修改前检查相应的IO有没有被其他设备所使用。

2、SPI设备节点的创建于修改

采用设备树方式的情况下，SPI 从机设备信息描述就通过创建相应的设备子节点来完成，我们可以打开 stm32mp157d-atk.dts 这个设备树文件，然后在里边创建一个 SPI 从机设备节点，描述该设备的相关信息，我们后面再创建。

SPI 设备驱动的核心是 spi_driver，当我们向 Linux 内核注册成功 spi_driver 以后就可以使用 SPI 核心层提供的 API 函数来对设备进行读写操作了。

重点代码部分（代码参看正点原子资料）：

1、spi_transfer结构体，用于描述SPI传输信息。

2、spi_message结构体，spi_message 初始化完成以后需要将 spi_transfer 添加到 spi_message 队列中

spi_message 准备好以后就可以进行数据传输了。

1、在 stm32mp15-pinctrl.dtsi 里面搜索一下，找到SPI1 接口引脚配置进行修改。

2、编写对应传感器的驱动，也设计到SPI相应的驱动，SPI驱动最终是通过读写传感器的寄存器实现的。

3、编写测试程序进行验证

4、测试时，需要使能SPI控制器，可以通过 Linux 内核图形化配置界面。

→ Device Drivers

→ SPI support (SPI $=y$ )

→<*> STMicroelectronics STM32 SPI controller//编译进内核

重新编译设备树和内核，运行以下命令进行编译：

bash 复制代码

make dtbs uImage LOADADDR=0XC2000040 -j8

5、修改Makefile文件，编译驱动程序。成功后会生成一个.ko文件

6、将生成的驱动文件和测试软件放在rootfs/lib/modules/5.3.41 目录中，重启开发板，进入到目录 lib/modules/5.3.41 中。

测试是否接受到数据。

参考：正点原子视频资料