spi子系统调用流程

spi驱动:

1.注册platform_device

在arch/arm/mach-s3c24xx/smdk2440.c 中注册platform_device ,其中s3c2410_spi_info 作为platform_device.private_data. platform_device.name 为"s3c2410-spi".   

同时在在arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c 中注册spi_board_info(注册spi从设备的板级信息), 其中spi_board_info.bus_num=0/1, 与s2c2440_spi_info 中的bus_num 相同, 以后会通过bus_num 比对来匹配。


2:在driver/spi/spi-s3c24xx.c中调用module_platform_driver(s3c24xx_spi_driver);  注册了s3c24xx_spi_driver,其设备的名字为s3c2410-spi,此名字与arch/arm/mach-s3c2440/smdk2440.c 中注册platform_device中的设备名字一样,则匹配上了

3:如果匹配上就会调用spi控制器驱动中的s3c24xx_spi_probe函数,probe函数又会调用spi_bitbang_start函数,此函数调用spi_register_master函数来注册添加spi控制器,之后调用spi_match_master_to_boardinfo函数来匹配已经注册的从设备信息bus_num,如果如果设备的总线号bus_num与控制器的总线号相等,则spi_new_device来添加从机设备,然后从机设备又会通过设备名字与总线上的设备驱动进行匹配,匹配成功后调用从设备驱动总的probe函数,来进行从设备的硬件初始化以及注册字符设备驱动或块设备驱动来提供给用户接口函数使用。


<think>好的,我现在需要回答用户关于SPI子系统的工作原理、实现方式和应用场景的问题。首先,我需要回顾一下自己对SPI的了解,并确保信息的准确性。SPI是串行外设接口,常用于嵌入式系统中设备之间的通信。用户提到的引用资料中提到了SPI的初始化步骤和应用场景,比如引用[2]和引用[4],这可以作为基础。 首先,工作原理部分。SPI是全双工、同步的通信协议,采用主从模式。主设备控制时钟线SCK,决定通信速率。数据传输通常涉及MOSI(主发从收)和MISO(主收从发)两条数据线,以及片选线SS/CS来选择从设备。引用[4]提到配置时钟极性和相位,这应该是SPI模式的不同设置,如CPOL和CPHA。需要解释这些参数如何影响数据传输的时序。 然后是实现方式。用户提供的引用[4]里提到了初始化SPI控制器的步骤,包括工作模式、时钟配置、数据大小和使能控制器。在子系统层面,可能需要涉及驱动程序的架构,比如Linux内核中的SPI子系统如何管理控制器和设备。引用[1]中的kzalloc和copy_from_user可能涉及内存分配和数据传输,但需要确认是否与SPI子系统的实现相关。不过用户的问题是关于子系统的,所以重点可能在软件架构,如控制器驱动、设备驱动、核心层的功能,以及用户空间接口。 应用场景部分,引用[2]列出了存储器扩展、传感器、显示设备等。需要具体说明每个场景的例子,比如SPI Flash用于存储,传感器如温度传感器,显示屏如OLED,这些都需要SPI通信。同时可以补充其他应用,如SD卡模块或无线模块。 用户可能生成的问题包括SPI与其他协议的区别(如I2C),如何配置SPI参数,SPI子系统在Linux中的结构,或者常见问题排查。需要确保回答结构清晰,分点说明,并正确引用提供的资料。 在组织内容时,需要将每个部分分开,先讲原理,再实现,再应用,每个部分用简明的语言,必要时加入例子。同时检查是否有遗漏的关键点,比如SPI的优缺点,或者子系统中的具体模块如何交互。确保LaTeX格式正确,如SPI模式用$CPOL=0, CPHA=0$这样的数学表达式。 可能遇到的疑问:引用[1]中的内容是否与SPI子系统直接相关?看起来是关于内存分配和用户空间数据复制的,可能与设备驱动中的具体实现有关,但SPI子系统更偏向于通信协议的管理。因此,在实现方式中可以提到驱动程序中需要处理数据传输,比如使用copy_from_user,但可能不需要深入讨论kzalloc,除非明确关联。需要根据用户提供的引用合理使用,但避免牵强。 总结,回答的结构应该是: 1. 工作原理:主从结构、四线制、时钟极性和相位、全双工。 2. 实现方式:软件层面的分层结构(核心层、控制器驱动、设备驱动)、初始化步骤、数据传输机制。 3. 应用场景:列举具体设备类型,如存储器、传感器、显示屏等,并举例说明。 4. 相关问题:生成三个相关问题,帮助用户进一步了解。 最后检查是否符合用户的要求,如使用中文、正确的LaTeX格式、引用标记的位置,以及生成的相关问题是否恰当。</think>### SPI子系统解析 #### 一、工作原理 SPI(Serial Peripheral Interface)是一种**全双工同步串行通信协议**,采用主从架构。其核心特性包括: 1. **四线制结构**: - $SCK$(时钟线):主设备控制,决定通信速率 - $MOSI$(主发从收数据线)与$MISO$(主收从发数据线) - $SS/CS$(片选线):主设备通过拉低电平激活特定从设备 2. **时钟模式**: 通过$CPOL$(时钟极性)和$CPHA$(时钟相位)组合定义四种工作模式[^4]。例如: - 模式0:$CPOL=0, CPHA=0$(时钟空闲低电平,数据在上升沿采样) - 模式3:$CPOL=1, CPHA=1$(时钟空闲高电平,数据在下降沿采样) 3. **数据传输**: 每次通信以字节为单位,主设备通过$SCK$时钟脉冲同步数据交换,实现全双工传输。 #### 二、实现方式 在嵌入式系统(如Linux)中,SPI子系统通常采用分层架构: 1. **软件架构**: - **核心层**:提供SPI总线注册、设备匹配等基础设施 - **控制器驱动**:实现具体硬件平台的操作(如STM32的SPI控制器初始化[^4]) - **设备驱动**:对接特定外设(如OLED屏、传感器) 2. **关键实现步骤**: ```c // 示例:Linux SPI控制器初始化片段 spi_controller->mode_bits = SPI_CPOL | SPI_CPHA; // 设置时钟模式 spi_controller->bits_per_word_mask = SPI_BPW_MASK(8); // 8位数据 spi_controller->setup = spi_setup_controller; // 注册配置函数 ``` 3. **数据传输机制**: - 用户空间通过`ioctl`或`write/read`系统调用发起请求 - 内核层调用`spi_sync()`实现阻塞传输[^1] #### 三、应用场景 SPI子系统广泛应用于需要高速可靠通信的场景[^2][^4]: 1. **存储器扩展**:如SPI Flash(W25Q128) 2. **传感器交互**:加速度计(MPU6050)、温湿度传感器 3. **显示设备**:OLED屏幕驱动(SSD1306) 4. **通信模块**:LoRa无线模块(SX1278) 5. **音频设备**:数字音频编解码器
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