发布SPI: 21_编写SPI_Master驱动程序_新方法, 22_使用新方法编写的SPI_Master驱动程序上机实验

IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/21_编写SPI_Master驱动程序_新方法.md

@@ -0,0 +1,79 @@
+# 编写SPI_Master驱动程序_新方法 #
+
+本节源码：
+![image-20220614165137206](pic/88_spi_master_new_src.png)
+
+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`
+
+## 1. SPI驱动框架
+
+### 1.1 总体框架
+
+![image-20220217163316229](pic/09_spi_drv_frame.png)
+
+
+
+### 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
+
+
+
+## 2. 编写程序
+
+### 2.1 数据传输流程
+
+![](pic/85_spi_transfer_new.png)
+
+
+
+### 2.2 写代码
+
+
+

IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/22_使用新方法编写的SPI_Master驱动程序上机实验.md

@@ -0,0 +1,206 @@
+# 使用新方法编写的SPI_Master驱动程序上机实验 #
+
+本节源码：
+![image-20220614170117164](pic/89_spi_master_new_src_ok.png)
+
+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`
+
+## 1. 修改设备树
+
+### 1.1 IMX6ULL
+
+修改`arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts`中，如下：
+
+```shell
+        virtual_spi_master {
+                compatible = "100ask,virtual_spi_master";
+                status = "okay";
+                cs-gpios = <&gpio4 27 GPIO_ACTIVE_LOW>;
+                num-chipselects = <1>;
+                #address-cells = <1>;
+                #size-cells = <0>;
+
+                virtual_spi_dev: virtual_spi_dev@0 {
+                        compatible = "spidev";
+                        reg = <0>;
+                        spi-max-frequency = <100000>;
+                };
+        };
+
+```
+
+
+
+
+
+### 2.2 STM32MP157
+
+修改`arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dts`中，如下：
+
+```shell
+        virtual_spi_master {
+                compatible = "100ask,virtual_spi_master";
+                status = "okay";
+                cs-gpios = <&gpioh 6 GPIO_ACTIVE_LOW>;
+                num-chipselects = <1>;
+                #address-cells = <1>;
+                #size-cells = <0>;
+
+                virtual_spi_dev: virtual_spi_dev@0 {
+                        compatible = "spidev";
+                        reg = <0>;
+                        spi-max-frequency = <100000>;
+                };
+        };
+```
+
+
+
+## 2. 编译替换设备树
+
+### 2.1 IMX6ULL
+
+#### 2.1.1 设置工具链
+
+```shell
+export ARCH=arm
+export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
+ export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin
+```
+
+
+#### 2.1.2 编译、替换设备树
+
+  * 编译设备树：
+    在Ubuntu的IMX6ULL内核目录下执行如下命令,
+    得到设备树文件：`arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb`
+
+    ```shell
+    make dtbs
+    ```
+
+  * 复制到NFS目录：
+
+    ```shell
+    $ cp arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb ~/nfs_rootfs/
+    ```
+
+  * 开发板上挂载NFS文件系统
+
+    ```shell
+    [root@100ask:~]#  mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
+    ```
+
+* 更新设备树
+
+  ```shell
+  [root@100ask:~]# cp /mnt/100ask_imx6ull-14x14.dtb /boot
+  [root@100ask:~]# sync
+  ```
+
+* 重启开发板
+
+
+
+### 2.2 STM32MP157
+
+#### 2.2.1 设置工具链
+
+```shell
+export ARCH=arm
+export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
+export PATH=$PATH:/home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin
+```
+
+
+#### 2.2.2 编译、替换设备树
+
+  * 编译设备树：
+    在Ubuntu的STM32MP157内核目录下执行如下命令,
+    得到设备树文件：`arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb`
+
+    ```shell
+    make dtbs
+    ```
+
+  * 复制到NFS目录：
+
+    ```shell
+    $ cp arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb ~/nfs_rootfs/
+    ```
+
+  * 开发板上挂载NFS文件系统
+
+    ```shell
+    [root@100ask:~]#  mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
+    ```
+
+* 确定设备树分区挂载在哪里
+
+  由于版本变化，STM32MP157单板上烧录的系统可能有细微差别。
+  在开发板上执行`cat /proc/mounts`后，可以得到两种结果(见下图)：
+
+  * mmcblk2p2分区挂载在/boot目录下(下图左边)：无需特殊操作，下面把文件复制到/boot目录即可
+
+  * mmcblk2p2挂载在/mnt目录下(下图右边)
+
+    * 在视频里、后面文档里，都是更新/boot目录下的文件，所以要先执行以下命令重新挂载：
+      * `mount  /dev/mmcblk2p2  /boot`
+
+    ![](pic/46_boot_mount.png)
+
+* 更新设备树
+
+  ```shell
+  [root@100ask:~]# cp /mnt/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb /boot/
+  [root@100ask:~]# sync
+  ```
+
+* 重启开发板
+
+
+
+## 3. 编译驱动和APP
+
+
+
+## 4. 上机实验
+
+先执行：
+
+```shell
+insmod virtual_spi_master.ko
+```
+
+
+
+对于IMX6ULL，因为spidev没有被编译进内核，那么再执行(对于STM32MP157，无需执行这个命令)：
+
+```shell
+insmod spidev.ko
+```
+
+
+
+确定设备节点：
+
+```shell
+ls /dev/spidev*
+```
+
+
+
+假设设备节点为`/dev/spidev32765.0`，执行测试程序(它并不会真正地读写数据)：
+
+```shell
+./spi_test  /dev/spidev32765.0  500
+./spi_test  /dev/spidev32765.0  600
+./spi_test  /dev/spidev32765.0  1000
+```
+
+
+

IMX6ULL/source/11_SPI/13_spi_master_new/virtual_spi_master.c

@@ -12,30 +12,78 @@
 #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 = "100ask,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, 0);
+	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;
 
@@ -44,8 +92,12 @@ static int spi_virtual_probe(struct platform_device *pdev)
 
 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;
 }
 

IMX6ULL/source/11_SPI/14_spi_master_new_ok/Makefile

@@ -0,0 +1,22 @@
+
+# 1. 使用不同的开发板内核时, 一定要修改KERN_DIR
+# 2. KERN_DIR中的内核要事先配置、编译, 为了能编译内核, 要先设置下列环境变量:
+# 2.1 ARCH,          比如: export ARCH=arm64
+# 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
+# 2.3 PATH,          比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin 
+# 注意: 不同的开发板不同的编译器上述3个环境变量不一定相同,
+#       请参考各开发板的高级用户使用手册
+
+KERN_DIR = /home/book/100ask_imx6ull-sdk/Linux-4.9.88
+
+all:
+	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 
+	$(CROSS_COMPILE)gcc -o spi_test spi_test.c
+
+clean:
+	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
+	rm -rf modules.order spi_test
+
+obj-m	+= virtual_spi_master.o
+
+

IMX6ULL/source/11_SPI/14_spi_master_new_ok/spi_test.c

@@ -0,0 +1,71 @@
+
+
+/* 参考: tools\spi\spidev_fdx.c */
+
+#include <stdio.h>
+#include <unistd.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <fcntl.h>
+#include <string.h>
+
+#include <sys/ioctl.h>
+#include <sys/types.h>
+#include <sys/stat.h>
+
+#include <linux/types.h>
+#include <linux/spi/spidev.h>
+#include <errno.h>
+
+/* dac_test /dev/spidevB.D <val> */
+
+int main(int argc, char **argv)
+{
+	int fd;
+	unsigned int val;
+	struct spi_ioc_transfer	xfer[1];
+	int status;
+
+	unsigned char tx_buf[2];	
+	unsigned char rx_buf[2];	
+	
+	if (argc != 3)
+	{
+		printf("Usage: %s /dev/spidevB.D <val>\n", argv[0]);
+		return 0;
+	}
+
+	fd = open(argv[1], O_RDWR);
+	if (fd < 0) {
+		printf("can not open %s\n", argv[1]);
+		return 1;
+	}
+
+	val = strtoul(argv[2], NULL, 0);
+	val <<= 2;     /* bit0,bit1 = 0b00 */
+	val &= 0xFFC;  /* 只保留10bit */
+
+	tx_buf[1] = val & 0xff;
+	tx_buf[0] = (val>>8) & 0xff;	
+
+	memset(xfer, 0, sizeof xfer);
+
+
+	xfer[0].tx_buf = tx_buf;
+	xfer[0].rx_buf = rx_buf;
+	xfer[0].len = 2;
+	
+	status = ioctl(fd, SPI_IOC_MESSAGE(1), xfer);
+	if (status < 0) {
+		printf("SPI_IOC_MESSAGE %d\n", errno);
+		return -1;
+	}
+
+	/* 打印 */
+	val = (rx_buf[0] << 8) | (rx_buf[1]);
+	val >>= 2;
+	printf("Pre val = %d\n", val);
+	
+	
+	return 0;
+}
+

IMX6ULL/source/11_SPI/14_spi_master_new_ok/virt_spi_master.dts

@@ -0,0 +1,15 @@
+        vitural_spi_master {
+                compatible = "100ask,virtual_spi_master";
+                status = "okay";
+                cs-gpios = <&gpio4 27 GPIO_ACTIVE_LOW>;
+                num-chipselects = <1>;
+                #address-cells = <1>;
+                #size-cells = <0>;
+
+                virtual_spi_dev: virtual_spi_dev@0 {
+                        compatible = "spidev";
+                        reg = <0>;
+                        spi-max-frequency = <100000>;
+                };
+        };
+

IMX6ULL/source/11_SPI/14_spi_master_new_ok/virtual_spi_master.c

@@ -0,0 +1,139 @@
+#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>
+#include <linux/spi/spi_bitbang.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 = "100ask,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 void	spi_virtual_chipselect(struct spi_device *spi, int is_on)
+{
+}
+
+
+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);
+
+	init_completion(&g_xfer_done);
+
+	/* 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;
+	g_virtual_bitbang->chipselect = spi_virtual_chipselect;
+	master->dev.of_node = pdev->dev.of_node;
+
+#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("www.100ask.net");
+

README.md

@@ -596,6 +596,13 @@ git clone https://e.coding.net/weidongshan/linux/doc_and_source_for_drivers.git
   20_使用老方法编写的SPI_Master驱动程序上机实验_STM32MP157
   ```
   
+* 2021.06.15 发布"SPI子系统"：
+  
+  ```SHELL
+  21_编写SPI_Master驱动程序_新方法
+  22_使用新方法编写的SPI_Master驱动程序上机实验
+  ```
+  
   
   
   

STM32MP157/doc_pic/11_SPI/21_编写SPI_Master驱动程序_新方法.md

@@ -0,0 +1,79 @@
+# 编写SPI_Master驱动程序_新方法 #
+
+本节源码：
+![image-20220614165137206](pic/88_spi_master_new_src.png)
+
+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`
+
+## 1. SPI驱动框架
+
+### 1.1 总体框架
+
+![image-20220217163316229](pic/09_spi_drv_frame.png)
+
+
+
+### 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
+
+
+
+## 2. 编写程序
+
+### 2.1 数据传输流程
+
+![](pic/85_spi_transfer_new.png)
+
+
+
+### 2.2 写代码
+
+
+

STM32MP157/doc_pic/11_SPI/22_使用新方法编写的SPI_Master驱动程序上机实验.md

@@ -0,0 +1,206 @@
+# 使用新方法编写的SPI_Master驱动程序上机实验 #
+
+本节源码：
+![image-20220614170117164](pic/89_spi_master_new_src_ok.png)
+
+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`
+
+## 1. 修改设备树
+
+### 1.1 IMX6ULL
+
+修改`arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts`中，如下：
+
+```shell
+        virtual_spi_master {
+                compatible = "100ask,virtual_spi_master";
+                status = "okay";
+                cs-gpios = <&gpio4 27 GPIO_ACTIVE_LOW>;
+                num-chipselects = <1>;
+                #address-cells = <1>;
+                #size-cells = <0>;
+
+                virtual_spi_dev: virtual_spi_dev@0 {
+                        compatible = "spidev";
+                        reg = <0>;
+                        spi-max-frequency = <100000>;
+                };
+        };
+
+```
+
+
+
+
+
+### 2.2 STM32MP157
+
+修改`arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dts`中，如下：
+
+```shell
+        virtual_spi_master {
+                compatible = "100ask,virtual_spi_master";
+                status = "okay";
+                cs-gpios = <&gpioh 6 GPIO_ACTIVE_LOW>;
+                num-chipselects = <1>;
+                #address-cells = <1>;
+                #size-cells = <0>;
+
+                virtual_spi_dev: virtual_spi_dev@0 {
+                        compatible = "spidev";
+                        reg = <0>;
+                        spi-max-frequency = <100000>;
+                };
+        };
+```
+
+
+
+## 2. 编译替换设备树
+
+### 2.1 IMX6ULL
+
+#### 2.1.1 设置工具链
+
+```shell
+export ARCH=arm
+export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
+ export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin
+```
+
+
+#### 2.1.2 编译、替换设备树
+
+  * 编译设备树：
+    在Ubuntu的IMX6ULL内核目录下执行如下命令,
+    得到设备树文件：`arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb`
+
+    ```shell
+    make dtbs
+    ```
+
+  * 复制到NFS目录：
+
+    ```shell
+    $ cp arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb ~/nfs_rootfs/
+    ```
+
+  * 开发板上挂载NFS文件系统
+
+    ```shell
+    [root@100ask:~]#  mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
+    ```
+
+* 更新设备树
+
+  ```shell
+  [root@100ask:~]# cp /mnt/100ask_imx6ull-14x14.dtb /boot
+  [root@100ask:~]# sync
+  ```
+
+* 重启开发板
+
+
+
+### 2.2 STM32MP157
+
+#### 2.2.1 设置工具链
+
+```shell
+export ARCH=arm
+export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
+export PATH=$PATH:/home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin
+```
+
+
+#### 2.2.2 编译、替换设备树
+
+  * 编译设备树：
+    在Ubuntu的STM32MP157内核目录下执行如下命令,
+    得到设备树文件：`arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb`
+
+    ```shell
+    make dtbs
+    ```
+
+  * 复制到NFS目录：
+
+    ```shell
+    $ cp arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb ~/nfs_rootfs/
+    ```
+
+  * 开发板上挂载NFS文件系统
+
+    ```shell
+    [root@100ask:~]#  mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
+    ```
+
+* 确定设备树分区挂载在哪里
+
+  由于版本变化，STM32MP157单板上烧录的系统可能有细微差别。
+  在开发板上执行`cat /proc/mounts`后，可以得到两种结果(见下图)：
+
+  * mmcblk2p2分区挂载在/boot目录下(下图左边)：无需特殊操作，下面把文件复制到/boot目录即可
+
+  * mmcblk2p2挂载在/mnt目录下(下图右边)
+
+    * 在视频里、后面文档里，都是更新/boot目录下的文件，所以要先执行以下命令重新挂载：
+      * `mount  /dev/mmcblk2p2  /boot`
+
+    ![](pic/46_boot_mount.png)
+
+* 更新设备树
+
+  ```shell
+  [root@100ask:~]# cp /mnt/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb /boot/
+  [root@100ask:~]# sync
+  ```
+
+* 重启开发板
+
+
+
+## 3. 编译驱动和APP
+
+
+
+## 4. 上机实验
+
+先执行：
+
+```shell
+insmod virtual_spi_master.ko
+```
+
+
+
+对于IMX6ULL，因为spidev没有被编译进内核，那么再执行(对于STM32MP157，无需执行这个命令)：
+
+```shell
+insmod spidev.ko
+```
+
+
+
+确定设备节点：
+
+```shell
+ls /dev/spidev*
+```
+
+
+
+假设设备节点为`/dev/spidev32765.0`，执行测试程序(它并不会真正地读写数据)：
+
+```shell
+./spi_test  /dev/spidev32765.0  500
+./spi_test  /dev/spidev32765.0  600
+./spi_test  /dev/spidev32765.0  1000
+```
+
+
+

STM32MP157/source/A7/11_SPI/14_spi_master_new_ok/Makefile

@@ -0,0 +1,22 @@
+
+# 1. 使用不同的开发板内核时, 一定要修改KERN_DIR
+# 2. KERN_DIR中的内核要事先配置、编译, 为了能编译内核, 要先设置下列环境变量:
+# 2.1 ARCH,          比如: export ARCH=arm64
+# 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
+# 2.3 PATH,          比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin 
+# 注意: 不同的开发板不同的编译器上述3个环境变量不一定相同,
+#       请参考各开发板的高级用户使用手册
+
+KERN_DIR = /home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/Linux-5.4
+
+all:
+	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 
+	$(CROSS_COMPILE)gcc -o spi_test spi_test.c
+
+clean:
+	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
+	rm -rf modules.order spi_test
+
+obj-m	+= virtual_spi_master.o
+
+

STM32MP157/source/A7/11_SPI/14_spi_master_new_ok/spi_test.c

@@ -0,0 +1,71 @@
+
+
+/* 参考: tools\spi\spidev_fdx.c */
+
+#include <stdio.h>
+#include <unistd.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <fcntl.h>
+#include <string.h>
+
+#include <sys/ioctl.h>
+#include <sys/types.h>
+#include <sys/stat.h>
+
+#include <linux/types.h>
+#include <linux/spi/spidev.h>
+#include <errno.h>
+
+/* dac_test /dev/spidevB.D <val> */
+
+int main(int argc, char **argv)
+{
+	int fd;
+	unsigned int val;
+	struct spi_ioc_transfer	xfer[1];
+	int status;
+
+	unsigned char tx_buf[2];	
+	unsigned char rx_buf[2];	
+	
+	if (argc != 3)
+	{
+		printf("Usage: %s /dev/spidevB.D <val>\n", argv[0]);
+		return 0;
+	}
+
+	fd = open(argv[1], O_RDWR);
+	if (fd < 0) {
+		printf("can not open %s\n", argv[1]);
+		return 1;
+	}
+
+	val = strtoul(argv[2], NULL, 0);
+	val <<= 2;     /* bit0,bit1 = 0b00 */
+	val &= 0xFFC;  /* 只保留10bit */
+
+	tx_buf[1] = val & 0xff;
+	tx_buf[0] = (val>>8) & 0xff;	
+
+	memset(xfer, 0, sizeof xfer);
+
+
+	xfer[0].tx_buf = tx_buf;
+	xfer[0].rx_buf = rx_buf;
+	xfer[0].len = 2;
+	
+	status = ioctl(fd, SPI_IOC_MESSAGE(1), xfer);
+	if (status < 0) {
+		printf("SPI_IOC_MESSAGE %d\n", errno);
+		return -1;
+	}
+
+	/* 打印 */
+	val = (rx_buf[0] << 8) | (rx_buf[1]);
+	val >>= 2;
+	printf("Pre val = %d\n", val);
+	
+	
+	return 0;
+}
+

STM32MP157/source/A7/11_SPI/14_spi_master_new_ok/virt_spi_master.dts

@@ -0,0 +1,15 @@
+        virtual_spi_master {
+                compatible = "100ask,virtual_spi_master";
+                status = "okay";
+                cs-gpios = <&gpioh 6 GPIO_ACTIVE_LOW>;
+                num-chipselects = <1>;
+                #address-cells = <1>;
+                #size-cells = <0>;
+
+                virtual_spi_dev: virtual_spi_dev@0 {
+                        compatible = "spidev";
+                        reg = <0>;
+                        spi-max-frequency = <100000>;
+                };
+        };
+

STM32MP157/source/A7/11_SPI/14_spi_master_new_ok/virtual_spi_master.c

@@ -0,0 +1,139 @@
+#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>
+#include <linux/spi/spi_bitbang.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 = "100ask,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 void	spi_virtual_chipselect(struct spi_device *spi, int is_on)
+{
+}
+
+
+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);
+
+	init_completion(&g_xfer_done);
+
+	/* 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;
+	g_virtual_bitbang->chipselect = spi_virtual_chipselect;
+	master->dev.of_node = pdev->dev.of_node;
+
+#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("www.100ask.net");
+