STM32MP157 | 基于 Linux SPI 驱动M74HC595数码管显示

最新推荐文章于 2025-03-11 12:18:53 发布

dkdn

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分类专栏： STM32MP157A 文章标签： stm32 linux 单片机

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_68782273/article/details/126765876

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本文详细介绍了M74HC595移位寄存器的工作原理及在STM32MP151开发板上的设备树配置过程，包括设置SPI引脚、控制器节点以及编写设备树节点。接着，展示了如何编写Linux内核的SPI设备驱动，包括初始化、设备注册和卸载。最后，实现了字符设备驱动，包含了打开、关闭和ioctl接口，并提供了测试驱动的简单应用示例。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、M74HC595简介

M74HC595器件是采用硅栅C2MOS技术制作的具有输出锁存器(3态)的高速CMOS 8位移寄存器。

该设备包含一个8位串行进、并行出移位寄存器，它提供一个8位d型存储寄存器。存储寄存器有8个3状态输出。为移位寄存器和存储寄存器都提供了单独的时钟。

移位寄存器有直接覆盖清除，串行输入和串行输出(标准)引脚级联。移位寄存器和存储寄存器都使用正边缘触发时钟。如果两个时钟连接在一起，移位寄存器状态将始终是存储寄存器前面的一个时钟脉冲。

特性：

高速:在Vcc = 6V时，fMAx = 59mhz(典型)
低功耗:Icc = 4 μA (max)
工作电压范围宽:Vcc (opr.) = 2 V至6 V

1.M74HC595设备操作原理图：

在这里插入图片描述

2. 开发板原理图

在这里插入图片描述

二、添加设备树的节点

1.设置引脚

首先设置spi引脚的复用功能，找到 spi4_pins_b 节点：

vi stm32mp15-pinctrl.dtsi

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-tndfKFsg-1662622887640)(图片/1662616736518.png)]

2. 找出控制器的设备树

stm32mp151.dtsi

spi4: spi@44005000 {
   
    #address-cells = <1>; 
    #size-cells = <0>; 
    compatible = "st,stm32h7-spi";                                                         
    reg = <0x44005000 0x400>;
    interrupts = <GIC_SPI 84 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    clocks = <&rcc SPI4_K>;
    resets = <&rcc SPI4_R>;
    dmas = <&dmamux1 83 0x400 0x01>,
           <&dmamux1 84 0x400 0x01>;
    dma-names = "rx", "tx";
    power-domains = <&pd_core>;
    status = "disabled";
};

3. 根据内核帮助文档编写自己的设备树

/home/linux/linux-5.10.61/Documentation/devicetree/bindings/i2c/

&spi4{
   
    pinctrl-names = "default", "sleep";
    pinctrl-0 = <&spi4_pins_b>;
    pinctrl-1 = <&spi4_sleep_pins_b>;
    cs-gpios = <&gpioe 11 0>;
    status = "okay";
    
    m74hc595@0{
   
        compatible = "m74hc595";
        reg = <0>;
        spi-max-frequency = <10000000>; //10Mhz
    };
};

4. 重新编译设备树

make dtbs

重启开发板

安装驱动

三. 编写M74HC595设备驱动

1.先搭个spi设备驱动框架

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/spi/spi.h>

int m74hc595_probe(struct spi_device *spi)
{
   
    printk("%s:%d\n", __func__, __LINE__);
    return 0;
}
int m74hc595_remove(struct spi_device *spi)
{
   
    printk("%s:%d\n", __func__, __LINE__);
    return 0;
}

struct of_device_id oftable[] = {
   
    {
   .c