UBOOT-SPI-FLASH的驱动分析

该博客详细介绍了SPI闪存加载镜像的过程,包括通过spi_flash_probe()进行设备验证,使用CMD_READ_ID获取设备ID,根据ID匹配SPI闪存参数,设置读写命令以及进入高速传输模式。文章深入探讨了SPI闪存的初始化步骤,为理解嵌入式系统的固件加载提供了基础。

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一、入口:

spl_spi_load_image()->

                spi_flash_probe();

                spi_flash_read(flash, header);             //获取image头信息

                spi_parse_image_header();  

                spi_flash_read(flash, image.size);     //获取image的数据

二、spi_flash probe过程:

spi_flash_probe_slave() ->

                  1、spi_flash_cmd(spi, CMD_READ_ID, idcode);  首先获取SPI_FLASH ID;

                  2、spi_flash_validate_params(spi, idcode);

                        jedec = idcode[1] << 8 | idcode[2];

                        ext_jedec = idcode[3] << 8 | idcode[4];

                        从全局参数列表spi_flash_params_table[]中匹配jedec和ext_jedec;

                        flash->read_cmd =  //

                                这里根据RD_FULL匹配QUAD_FAST(4线模式);

                                              DU_FULL匹配DU_FAST(2线模式);

                                              普通(1线模式);

                        flash->write_cmd = 同上。

                        spi_flash_set_qeb(); 设置spi-flash的qeb标识,标识启动FAST传输模式。

<think>好的,用户现在问的是关于U-Boot中使用spi_flash_probe函数的问题。首先,我需要回顾之前的对话历史,用户之前遇到了SPI_MODE_3未声明的错误,我给出了相应的解决方案。现在用户的问题转向了U-Boot中如何使用这个函数,说明他们可能在移植或开发U-Boot的驱动,或者在调试SPI Flash相关的问题。 首先,我需要确认用户的使用场景。可能用户正在开发嵌入式系统,使用U-Boot作为引导加载程序,需要初始化或操作SPI Flash设备。他们的需求可能是了解如何正确调用spi_flash_probe函数,或者遇到了相关的问题,比如设备无法识别、初始化失败等。 接下来,我需要回忆U-Boot中关于SPI Flash的代码结构。在U-Boot中,spi_flash_probe函数通常用于探测并初始化SPI Flash设备,返回一个struct spi_flash指针,供后续操作使用。这个函数的参数可能包括SPI总线号、片选号、速度、模式等,但具体参数可能因版本不同而有所变化。例如,有些版本可能不需要显式传递模式,而是通过设备树配置。 然后,我需要考虑用户可能遇到的问题。比如,他们是否包含了正确的头文件,比如#include <spi_flash.h>?是否在编译时启用了相关的配置选项,比如CONFIG_DM_SPI和CONFIG_SPI_FLASH?此外,设备树的配置是否正确,比如SPI控制器的节点、片选引脚、频率、模式等是否设置正确? 还要考虑到U-Boot的版本差异。例如,较新的U-Boot版本可能采用了设备树(Device Tree)来配置硬件,而旧版本可能使用硬编码的配置。如果用户使用的是新版本,可能需要检查设备树的配置是否正确,而旧版本可能需要修改板级配置文件或头文件。 另外,用户可能在调用spi_flash_probe时参数传递有误。比如,总线号和片选号是否正确,SPI模式是否与硬件匹配,频率是否在设备支持的范围内。需要提醒用户检查这些参数,并参考具体硬件的数据手册。 还需要考虑可能的错误处理。例如,函数返回NULL时,如何排查问题,比如SPI控制器驱动是否初始化,片选信号是否正确,是否有电气连接问题等。建议用户使用调试输出,如printf或者U-Boot的debug宏,来跟踪执行流程。 最后,总结回答的结构,分步骤介绍函数的作用、参数、使用流程、配置选项、常见问题及示例代码,确保用户能够逐步理解和应用。同时,提醒用户注意版本差异和设备树配置的重要性,以及如何通过调试来解决问题。</think>在 U-Boot 中,`spi_flash_probe()` 是用于初始化并探测 SPI Flash 设备的函数,常用于访问 SPI NOR Flash(如 Winbond、GD25 等芯片)。以下是该函数的关键点和使用方法: --- ### **1. 函数作用** - **探测 SPI Flash**:根据总线、片选(CS)和参数,初始化 SPI 控制器并识别连接的 Flash 芯片。 - **返回操作句柄**:返回 `struct spi_flash` 指针,用于后续的读写擦除操作。 --- ### **2. 函数原型** 在 U-Boot 源码中,函数通常定义如下(具体参数可能因版本不同略有差异): ```c struct spi_flash *spi_flash_probe(unsigned int bus, unsigned int cs, unsigned int max_hz, unsigned int spi_mode); ``` - **参数说明**: - `bus`: SPI 总线编号(如 `0` 表示第一个 SPI 控制器)。 - `cs`: 片选信号编号(如 `0` 表示第一个片选引脚)。 - `max_hz`: SPI 通信的最大频率(如 `1000000` 表示 1MHz)。 - `spi_mode`: SPI 模式(如 `SPI_MODE_0` 到 `SPI_MODE_3`,需与 Flash 芯片匹配)。 - **返回值**:成功返回 `struct spi_flash` 指针,失败返回 `NULL`。 --- ### **3. 使用流程** #### **(1) 包含头文件** 确保代码中已包含 SPI Flash 相关头文件: ```c #include <spi.h> #include <spi_flash.h> ``` #### **(2) 调用示例** ```c struct spi_flash *flash; // 探测 SPI Flash(总线 0,片选 0,频率 1MHz,SPI 模式 3) flash = spi_flash_probe(0, 0, 1000000, SPI_MODE_3); if (!flash) { printf("SPI Flash 探测失败!\n"); return -1; } // 后续操作:读取 Flash ID、擦除、写入、读取等 ``` --- ### **4. 关键配置** #### **(1) 启用 SPI 驱动** 在 U-Boot 的配置文件(如 `defconfig` 或 Kconfig)中确保以下配置已启用: ```makefile CONFIG_DM_SPI=y # 启用 SPI 设备模型 CONFIG_SPI_FLASH=y # 启用 SPI Flash 支持 CONFIG_SPI=y # 启用 SPI 控制器驱动 ``` #### **(2) 设备树配置(DTS)** 在设备树中需定义 SPI 控制器和 Flash 节点(以 U-Boot 设备树为例): ```dts &spi0 { status = "okay"; flash@0 { compatible = "jedec,spi-nor"; reg = <0>; // 片选 0 spi-max-frequency = <1000000>; spi-cpol; // CPOL=1 spi-cpha; // CPHA=1(SPI_MODE_3) }; }; ``` --- ### **5. 常见问题** #### **(1) 探测失败的可能原因** - **SPI 控制器未初始化**:检查是否在板级代码中调用了 `spi_init()`。 - **设备树配置错误**:确认 DTS 中的 SPI 节点和 Flash 子节点配置正确。 - **硬件连接问题**:检查片选(CS)、时钟(SCK)、数据线(MOSI/MISO)是否正常。 #### **(2) SPI 模式不匹配** - Flash 芯片的 SPI 模式需与代码中 `spi_mode` 参数一致(常见为 `SPI_MODE_3`)。 - 若出现 `SPI_MODE_3 undeclared` 错误,需检查头文件是否包含 `<spi.h>` 或 `<spi-mem.h>`。 --- ### **6. 扩展操作** #### **(1) 读写 Flash** ```c u8 buf[256]; u32 addr = 0x1000; // 操作地址 // 读取 256 字节 spi_flash_read(flash, addr, sizeof(buf), buf); // 写入前需先擦除 spi_flash_erase(flash, addr, sizeof(buf)); spi_flash_write(flash, addr, sizeof(buf), buf); ``` #### **(2) 获取 Flash 信息** ```c printf("Flash 名称: %s\n", flash->name); printf("Flash 大小: %u MB\n", flash->size >> 20); ``` --- ### **7. 示例代码(U-Boot 命令行)** 在 U-Boot 命令行中可通过 `sf` 命令操作 SPI Flash(需启用 `CONFIG_CMD_SF`): ```bash # 探测 Flash sf probe 0:0 # 总线 0,片选 0 # 读取 Flash ID sf id # 擦除并写入数据 sf erase 0x1000 0x100 # 擦除 256 字节 sf write 0x20000000 0x1000 0x100 # 将内存地址 0x20000000 的数据写入 Flash ``` --- ### **总结** - `spi_flash_probe()` 是 U-Boot 中操作 SPI Flash 的核心入口函数。 - 需确保 **SPI 控制器初始化**、**设备树配置** 和 **硬件连接** 正确。 - 若需更深入调试,可通过 `CONFIG_LOGLEVEL=8` 启用 U-Boot 的详细日志输出。
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