1.Linux下SPI驱动框架
SPI 驱动框架和 I2C 很类似,都分为主机控制器驱动和设备驱动,主机控制器也就是 SOC的 SPI 控制器接口。比如在裸机篇中的《第二十七章 SPI 实验》,我们编写了 bsp_spi.c 和 bsp_spi.h这两个文件,这两个文件是 I.MX6U 的 SPI 控制器驱动,我们编写好 SPI 控制器驱动以后就可以直接使用了,不管是什么 SPI 设备,SPI 控制器部分的驱动都是一样,我们的重点就落在了种类繁多的 SPI 设备驱动。
1.1 SPI主机驱动
SPI 主机驱动就是 SOC 的 SPI 控制器驱动,类似 I2C 驱动里面的适配器驱动。Linux 内核使用 spi_master 表示 SPI 主机驱动,spi_master 是个结构体,定义在 include/linux/spi/spi.h 文件中,内容如下(有缩减):
第 393 行,transfer 函数,和 i2c_algorithm 中的 master_xfer 函数一样,控制器数据传输函数。
第 434 行,transfer_one_message 函数,也用于 SPI 数据发送,用于发送一个 spi_message,SPI 的数据会打包成 spi_message,然后以队列方式发送出去。
也就是 SPI 主机端最终会通过 transfer 函数与 SPI 设备进行通信,因此对于 SPI 主机控制器的驱动编写者而言 transfer 函数是需要实现的,因为不同的 SOC 其 SPI 控制器不同,寄存器都不一样。和 I2C 适配器驱动一样,SPI 主机驱动一般都是 SOC 厂商去编写的,所以我们作为 SOC 的使用者,这一部分的驱动就不用操心了,除非你是在 SOC 原厂工作,内容就是写 SPI 主机驱动。
SPI 主机驱动的核心就是申请 spi_master,然后初始化 spi_master,最后向 Linux 内核注册spi_master。
1.2 SPI设备驱动
spi 设备驱动也和 i2c 设备驱动也很类似,Linux 内核使用 spi_driver 结构体来表示 spi 设备驱动,我们在编写 SPI 设备驱动的时候需要实现 spi_driver。spi_driver 结构体定义在include/linux/spi/spi.h 文件中,结构体内容如下:
注册步骤和IIC很类似
1.3 SPI主机和设备匹配过程
SPI 设备和驱动的匹配过程是由 SPI 总线来完成的,这点和 platform、I2C 等驱动一样,SPI总线为 spi_bus_type,定义在 drivers/spi/spi.c 文件中,内容如下:
2.I.MX6U SPI主机驱动分析
第 714 行,spi_imx_devtype 为 SPI 无设备树匹配表。
第 721 行,spi_imx_dt_ids 为 SPI 设备树匹配表。
第 728 行,“fsl,imx6ul-ecspi”匹配项,因此可知 I.MX6U 的 ECSPI 驱动就是 spi-imx.c 这个文件。
第 1338~1347 行,platform_driver 驱动框架,和 I2C 的适配器驱动一样,SPI 主机驱动器采
用了 platfom 驱动框架。当设备和驱动匹配成功以后 spi_imx_probe 函数就会执行。spi_imx_probe 函数会从设备树中读取相应的节点属性值,申请并初始化 spi_master,最后调用 spi_bitbang_start 函数(spi_bitbang_start 会调用 spi_register_master 函数)向 Linux 内核注册spi_master。
对于 I.MX6U 来讲,SPI 主机的最终数据收发函数为 spi_imx_transfer,此函数通过如下层调用最终实现 SPI 数据发送:
3.SPI设备驱动编写流程
3.1 SPI设备信息描述
IO 的 pinctrl 子节点创建与修改
首先肯定是根据所使用的 IO 来创建或修改 pinctrl 子节点,这个没什么好