编写SPI_Master驱动程序_新方法

文章目录

编写SPI_Master驱动程序_新方法
- 一. SPI驱动框架
- - 1.1 总体框架
  - 1.2 怎么编写SPI_Master驱动
  - - 1.2.1 编写设备树
    - 1.2.2 编写驱动程序
- 二、编写程序
- - 2.1 数据传输流程
  - 2.2 写代码
- 致谢

参考资料：

内核头文件：include\linux\spi\spi.h
内核文档：Documentation\devicetree\bindings\spi\spi-bus.txt
- 内核源码：drivers\spi\spi.c、drivers\spi\spi-sh.c

一. SPI驱动框架

1.1 总体框架

在这里插入图片描述

1.2 怎么编写SPI_Master驱动

1.2.1 编写设备树

在设备树中，对于SPI Master，必须的属性如下：

#address-cells：这个SPI Master下的SPI设备，需要多少个cell来表述它的片选引脚
#size-cells：必须设置为0
compatible：根据它找到SPI Master驱动

可选的属性如下：

cs-gpios：SPI Master可以使用多个GPIO当做片选，可以在这个属性列出那些GPIO
num-cs：片选引脚总数

其他属性都是驱动程序相关的，不同的SPI Master驱动程序要求的属性可能不一样。

在SPI Master对应的设备树节点下，每一个子节点都对应一个SPI设备，这个SPI设备连接在该SPI Master下面。

这些子节点中，必选的属性如下：

compatible：根据它找到SPI Device驱动
reg：用来表示它使用哪个片选引脚
spi-max-frequency：必选，该SPI设备支持的最大SPI时钟

可选的属性如下：

spi-cpol：这是一个空属性(没有值)，表示CPOL为1，即平时SPI时钟为低电平
spi-cpha：这是一个空属性(没有值)，表示CPHA为1)，即在时钟的第2个边沿采样数据
spi-cs-high：这是一个空属性(没有值)，表示片选引脚高电平有效
spi-3wire：这是一个空属性(没有值)，表示使用SPI 三线模式
spi-lsb-first：这是一个空属性(没有值)，表示使用SPI传输数据时先传输最低位(LSB)
spi-tx-bus-width：表示有几条MOSI引脚；没有这个属性时默认只有1条MOSI引脚
spi-rx-bus-width：表示有几条MISO引脚；没有这个属性时默认只有1条MISO引脚
spi-rx-delay-us：单位是毫秒，表示每次读传输后要延时多久
spi-tx-delay-us：单位是毫秒，表示每次写传输后要延时多久

1.2.2 编写驱动程序

核心为：分配/设置/注册spi_master结构体
对于老方法，spi_master结构体的核心是transfer函数

二、编写程序

2.1 数据传输流程

在这里插入图片描述

2.2 写代码

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/workqueue.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/spi/spi.h>

static struct spi_master *g_virtual_master;
static struct spi_bitbang *g_virtual_bitbang;
static struct completion g_xfer_done;


static const struct of_device_id spi_virtual_dt_ids[] = {
	{ .compatible = "hilbert,virtual_spi_master", },
	{ /* sentinel */ }
};

/* xxx_isr() { complete(&g_xfer_done)  } */

static int spi_virtual_transfer(struct spi_device *spi,
				struct spi_transfer *transfer)
{
	int timeout;

#if 1	
	/* 1. init complete */
	reinit_completion(&g_xfer_done);

	/* 2. 启动硬件传输 */
	complete(&g_xfer_done);

	/* 3. wait for complete */
	timeout = wait_for_completion_timeout(&g_xfer_done,
					      100);
	if (!timeout) {
		dev_err(&spi->dev, "I/O Error in PIO\n");
		return -ETIMEDOUT;
	}
#endif
	return transfer->len;
}


static int spi_virtual_probe(struct platform_device *pdev)
{
	struct spi_master *master;
	int ret;
	
	/* 分配/设置/注册spi_master */
	g_virtual_master = master = spi_alloc_master(&pdev->dev, sizeof(struct spi_bitbang));
	if (master == NULL) {
		dev_err(&pdev->dev, "spi_alloc_master error.\n");
		return -ENOMEM;
	}

	g_virtual_bitbang = spi_master_get_devdata(master);

	/* 怎么设置spi_master?
	 * 1. spi_master使用默认的函数
	 * 2. 分配/设置 spi_bitbang结构体: 主要是实现里面的txrx_bufs函数
	 * 3. spi_master要能找到spi_bitbang
	 */
	g_virtual_bitbang->master = master;
	g_virtual_bitbang->txrx_bufs = spi_virtual_transfer;

#if 0
	ret = spi_register_master(master);
	if (ret < 0) {
		printk(KERN_ERR "spi_register_master error.\n");
		spi_master_put(master);
		return ret;
	}
#else
	ret = spi_bitbang_start(g_virtual_bitbang);
	if (ret) {
		printk("bitbang start failed with %d\n", ret);
		return ret;
	}

#endif

	return 0;

	
}

static int spi_virtual_remove(struct platform_device *pdev)
{
#if 0	
	/* 反注册spi_master */
	spi_unregister_master(g_virtual_master);
#endif
	spi_bitbang_stop(g_virtual_bitbang);
	spi_master_put(g_virtual_master);
	return 0;
}


static struct platform_driver spi_virtual_driver = {
	.probe = spi_virtual_probe,
	.remove = spi_virtual_remove,
	.driver = {
		.name = "virtual_spi",
		.of_match_table = spi_virtual_dt_ids,
	},
};

static int virtual_master_init(void)
{
	return platform_driver_register(&spi_virtual_driver);
}

static void virtual_master_exit(void)
{
	platform_driver_unregister(&spi_virtual_driver);
}

module_init(virtual_master_init);
module_exit(virtual_master_exit);

MODULE_DESCRIPTION("Virtual SPI bus driver");
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Hilbert");

        spi3 {
                compatible = "hilbert,virtual_spi_master";
                status = "okay";
                cs-gpios = <&gpio0 27 GPIO_ACTIVE_LOW>;
                num-chipselects = <1>;
                #address-cells = <1>;
                #size-cells = <0>;

                virtual_spi_dev: virtual_spi_dev@0 {
                        compatible = "hilbert,virtual_spi_device";
                        reg = <0>;
                        spi-max-frequency = <100000>;
                };
        };