树莓派_C++(Cmake)_GPIO_bcm2835_SPI通信自发自收

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_55731501/article/details/124657285

文章介绍一种使用bcm2835实现SPI通信的方案

操作环境：树莓派4B、bcm2835-1.71

实现功能：完成SPI通信的自发自收功能

主要代码：SPI通信部分

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <bcm2835.h>

using namespace std;

int main(int argc, char **argv){
    if (!bcm2835_init()){
      printf("bcm2835_init failed. Are you running as root??\n");
      return 1;
    }

    if (!bcm2835_spi_begin()){
      printf("bcm2835_spi_begin failed. Are you running as root??\n");
      return 1;
    }

    bcm2835_spi_setBitOrder(BCM2835_SPI_BIT_ORDER_MSBFIRST);      // the default
    bcm2835_spi_setDataMode(BCM2835_SPI_MODE0);                   // the default
    bcm2835_spi_setClockDivider(BCM2835_SPI_CLOCK_DIVIDER_65536); // the default
    bcm2835_spi_chipSelect(BCM2835_SPI_CS0);                      // the default
    bcm2835_spi_setChipSelectPolarity(BCM2835_SPI_CS0, LOW);      // the default
    
    // the sending data and reading data
    uint8_t send_data = 0x23;                                      
    uint8_t read_data = bcm2835_spi_transfer(send_data);

    //print the MOSI MISO message
    printf("Sent to SPI: 0x%02X. Read back from SPI: 0x%02X.\n", send_data, read_data);

    //if you don't short the MOSI and MISO
    if (send_data != read_data)    
      printf("Do you have the loopback from MOSI to MISO connected?\n");

    //colse the device
    bcm2835_spi_end();
    bcm2835_close();

    return 0;
}

使用前言（无特殊错误情况可跳过该部分，不是重点）

本文针对的是树莓派原系统在安装完wiringpi和bcm2835后使用wiringpi中的SPI相关函数并且程序本身没有任何错误而执行程序时无法使用SPI服务的情况（如下图）

如何查看你是否也有一样的错误

① 开启SPI服务（略），下文会有说明。

② 输入指令，查看dev中是否成功存在SPI服务，显示服务不存在

sudo ls /dev/spidev0.*

③ 输入指令，查看内核是否已装载SPI服务，显示有装载

sudo lsmod

④ 输入指令，查看树莓派启动设置文件，显示SPI服务已开启（编辑器中按ctrl+x退出文件，ctrl+o保存文件）。

cd                    #回到默认pi文件地址
cd /boot/             #转到启动项地址
sudo nano config.txt  #编辑启动文件

⑤ 运行程序，查看可执行文件是否运行成功，显示无SPI服务

如发生上述错误，接下来请按照下文步骤完成SPI通信设置。

实现SPI通信自发自收

一、开启SPI服务

① 打开设置，在终端输入以下命令

sudo raspi-config

② 选择第三选项（接口选项）

③ 选择SPI服务

④ 将该服务使能

⑤ 选择完成后重启，完成SPI设备服务设置

sudo reboot

二、安装bcm2835库（文章中使用bcm2835-1.71版本）

① 下载bcm2835库文件

文件大小：270Kb

文件下载链接：https://pan.baidu.com/s/1Xsl_kpL83lUb07oFfauRjQ?pwd=优快云
提取码：优快云

可在PC端下载文件后ctrl+c,v粘贴如树莓派文件系统中，也可在联网的树莓派上打开网页进行文件下载

② 解压bcm2835库文件

将下载好的文件解压，放置在你想要的安装目录下（必须在/home/pi目录树以下）

③ 在终端执行安装指令，完成安装

cd /home/pi/......../bcm2835-1.71/  #转至对应文件夹
./configure
make
sudo make install

三、配置CmakeLists.txt文件

① 在目标文件夹，建立CmakeLists.txt文件，内容如下（使用请将注释删去）

cmake_minimum_required(VERSION 2.6)
project(test_opencv) #rest_opencv为项目名
include_directories("/home/pi/AP/AAA/bcm2835-1.71/src")  //home/pi/AP/AAA为bcm2835的安装位置
LINK_LIBRARIES("/home/pi/AP/AAA/bcm2835-1.71/src/libbcm2835.a") 
add_executable(test_opencv "test_opencv.cpp")  //test_opencv.cpp为项目的"main.cpp"名字

②在当前文件夹下创建SPI通信收发程序

test_opencv.cpp中SPI代码如下：

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <bcm2835.h>

using namespace std;

int main(int argc, char **argv){
    if (!bcm2835_init()){
      printf("bcm2835_init failed. Are you running as root??\n");
      return 1;
    }

    if (!bcm2835_spi_begin()){
      printf("bcm2835_spi_begin failed. Are you running as root??\n");
      return 1;
    }

    bcm2835_spi_setBitOrder(BCM2835_SPI_BIT_ORDER_MSBFIRST);      // the default
    bcm2835_spi_setDataMode(BCM2835_SPI_MODE0);                   // the default
    bcm2835_spi_setClockDivider(BCM2835_SPI_CLOCK_DIVIDER_65536); // the default
    bcm2835_spi_chipSelect(BCM2835_SPI_CS0);                      // the default
    bcm2835_spi_setChipSelectPolarity(BCM2835_SPI_CS0, LOW);      // the default
    
    // the sending data and reading data
    uint8_t send_data = 0x23;                                      
    uint8_t read_data = bcm2835_spi_transfer(send_data);

    //print the MOSI MISO message
    printf("Sent to SPI: 0x%02X. Read back from SPI: 0x%02X.\n", send_data, read_data);

    //if you don't short the MOSI and MISO
    if (send_data != read_data)    
      printf("Do you have the loopback from MOSI to MISO connected?\n");

    //colse the device
    bcm2835_spi_end();
    bcm2835_close();

    return 0;
}

③ 在当前文件夹下打开终端,或在终端打开当前文件夹，执行配置命令

cd /home/pi/.........   #目标文件夹
cmake . #cmake和.之间有一个空格

出现下图中红框所示内容即为配置成功：

④生成程序

make

此时图形界面如下：

⑤执行程序，完成SPI自发自收通信

sudo ./test_opencv  #test_opencv为可执行文件名

下图为两次执行结果：

第一次SPI MOSI未与MISO短接，故无收到自发送信息

第二次SPI MOSI与MISO短接，故收端收到信息，SPI通信功能实现