diff --git a/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/11_编写SPI设备驱动程序.md b/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/11_编写SPI设备驱动程序.md new file mode 100644 index 0000000..adb861f --- /dev/null +++ b/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/11_编写SPI设备驱动程序.md @@ -0,0 +1,257 @@ +# 编写SPI设备驱动程序 # + +参考资料： + +* 内核头文件：`include\linux\spi\spi.h` + +* 内核文档：`Documentation\spi\spidev` + + + + +## 1. SPI驱动程序框架 + +![image-20220217163316229](pic/09_spi_drv_frame.png) + + + +## 2. 怎么编写SPI设备驱动程序 + +### 2.1 编写设备树 + +* 查看原理图，确定这个设备链接在哪个SPI控制器下 + +* 在设备树里，找到SPI控制器的节点 + +* 在这个节点下，创建子节点，用来表示SPI设备 + +* 示例如下： + + ```shell + &ecspi1 { + pinctrl-names = "default"; + pinctrl-0 = <&pinctrl_ecspi1>; + + fsl,spi-num-chipselects = <2>; + cs-gpios = <&gpio4 26 GPIO_ACTIVE_LOW>, <&gpio4 24 GPIO_ACTIVE_LOW>; + status = "okay"; + + dac: dac { + compatible = "100ask,dac"; + reg = <0>; + spi-max-frequency = <10000000>; + }; + }; + ``` + + + + + +### 2.2 注册spi_driver + +SPI设备的设备树节点，会被转换为一个spi_device结构体。 + +我们需要编写一个spi_driver来支持它。 + +示例如下： + +```c +static const struct of_device_id dac_of_match[] = { + {.compatible = "100ask,dac"}, + {} +}; + +static struct spi_driver dac_driver = { + .driver = { + .name = "dac", + .of_match_table = dac_of_match, + }, + .probe = dac_probe, + .remove = dac_remove, + //.id_table = dac_spi_ids, +}; +``` + + + + + +### 2.3 怎么发起SPI传输 + +#### 2.3.1 接口函数 + +接口函数都在这个内核文件里：`include\linux\spi\spi.h` + +* 简易函数 + + ```c + /** + * SPI同步写 + * @spi: 写哪个设备 + * @buf: 数据buffer + * @len: 长度 + * 这个函数可以休眠 + * + * 返回值: 0-成功, 负数-失败码 + */ + static inline int + spi_write(struct spi_device *spi, const void *buf, size_t len); + + /** + * SPI同步读 + * @spi: 读哪个设备 + * @buf: 数据buffer + * @len: 长度 + * 这个函数可以休眠 + * + * 返回值: 0-成功, 负数-失败码 + */ + static inline int + spi_read(struct spi_device *spi, void *buf, size_t len); + + + /** + * spi_write_then_read : 先写再读, 这是一个同步函数 + * @spi: 读写哪个设备 + * @txbuf: 发送buffer + * @n_tx: 发送多少字节 + * @rxbuf: 接收buffer + * @n_rx: 接收多少字节 + * 这个函数可以休眠 + * + * 这个函数执行的是半双工的操作: 先发送txbuf中的数据，在读数据，读到的数据存入rxbuf + * + * 这个函数用来传输少量数据(建议不要操作32字节), 它的效率不高 + * 如果想进行高效的SPI传输，请使用spi_{async,sync}(这些函数使用DMA buffer) + * + * 返回值: 0-成功, 负数-失败码 + */ + extern int spi_write_then_read(struct spi_device *spi, + const void *txbuf, unsigned n_tx, + void *rxbuf, unsigned n_rx); + + /** + * spi_w8r8 - 同步函数，先写8位数据，再读8位数据 + * @spi: 读写哪个设备 + * @cmd: 要写的数据 + * 这个函数可以休眠 + * + * + * 返回值: 成功的话返回一个8位数据(unsigned), 负数表示失败码 + */ + static inline ssize_t spi_w8r8(struct spi_device *spi, u8 cmd); + + /** + * spi_w8r16 - 同步函数，先写8位数据，再读16位数据 + * @spi: 读写哪个设备 + * @cmd: 要写的数据 + * 这个函数可以休眠 + * + * 读到的16位数据: + * 低地址对应读到的第1个字节(MSB)，高地址对应读到的第2个字节(LSB) + * 这是一个big-endian的数据 + * + * 返回值: 成功的话返回一个16位数据(unsigned), 负数表示失败码 + */ + static inline ssize_t spi_w8r16(struct spi_device *spi, u8 cmd); + + /** + * spi_w8r16be - 同步函数，先写8位数据，再读16位数据， + * 读到的16位数据被当做big-endian，然后转换为CPU使用的字节序 + * @spi: 读写哪个设备 + * @cmd: 要写的数据 + * 这个函数可以休眠 + * + * 这个函数跟spi_w8r16类似，差别在于它读到16位数据后，会把它转换为"native endianness" + * + * 返回值: 成功的话返回一个16位数据(unsigned, 被转换为本地字节序), 负数表示失败码 + */ + static inline ssize_t spi_w8r16be(struct spi_device *spi, u8 cmd); + ``` + +* 复杂的函数 + + ```c + /** + * spi_async - 异步SPI传输函数，简单地说就是这个函数即刻返回，它返回后SPI传输不一定已经完成 + * @spi: 读写哪个设备 + * @message: 用来描述数据传输，里面含有完成时的回调函数(completion callback) + * 上下文: 任意上下文都可以使用，中断中也可以使用 + * + * 这个函数不会休眠，它可以在中断上下文使用(无法休眠的上下文)，也可以在任务上下文使用(可以休眠的上下文) + * + * 完成SPI传输后，回调函数被调用，它是在"无法休眠的上下文"中被调用的，所以回调函数里不能有休眠操作。 + * 在回调函数被调用前message->statuss是未定义的值，没有意义。 + * 当回调函数被调用时，就可以根据message->status判断结果: 0-成功,负数表示失败码 + * 当回调函数执行完后，驱动程序要认为message等结构体已经被释放，不能再使用它们。 + * + * 在传输过程中一旦发生错误，整个message传输都会中止，对spi设备的片选被取消。 + * + * 返回值: 0-成功(只是表示启动的异步传输，并不表示已经传输成功), 负数-失败码 + */ + extern int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message); + + /** + * spi_sync - 同步的、阻塞的SPI传输函数，简单地说就是这个函数返回时，SPI传输要么成功要么失败 + * @spi: 读写哪个设备 + * @message: 用来描述数据传输，里面含有完成时的回调函数(completion callback) + * 上下文: 能休眠的上下文才可以使用这个函数 + * + * 这个函数的message参数中，使用的buffer是DMA buffer + * + * 返回值: 0-成功, 负数-失败码 + */ + extern int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message); + + + /** + * spi_sync_transfer - 同步的SPI传输函数 + * @spi: 读写哪个设备 + * @xfers: spi_transfers数组，用来描述传输 + * @num_xfers: 数组项个数 + * 上下文: 能休眠的上下文才可以使用这个函数 + * + * 返回值: 0-成功, 负数-失败码 + */ + static inline int + spi_sync_transfer(struct spi_device *spi, struct spi_transfer *xfers, + unsigned int num_xfers); + ``` + + + +#### 2.3.2 函数解析 + +在SPI子系统中，用spi_transfer结构体描述一个传输，用spi_message管理过个传输。 + +SPI传输时，发出N个字节，就可以同时得到N个字节。 + +* 即使只想读N个字节，也必须发出N个字节：可以发出0xff +* 即使只想发出N个字节，也会读到N个字节：可以忽略读到的数据。 + + + +spi_transfer结构体如下图所示： + +* tx_buf：不是NULL的话，要发送的数据保存在里面 +* rx_buf：不是NULL的话，表示读到的数据不要丢弃，保存进rx_buf里 + +![image-20220330162208146](pic/70_spi_transfer.png) + + + +可以构造多个spi_transfer结构体，把它们放入一个spi_message里面。 + +spi_message结构体如下图所示： + +![image-20220330162650541](pic/71_spi_message.png) + + + +SPI传输示例： + +![image-20220330163124260](pic/72_spidev_sync_write.png) + + + diff --git a/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/11_编写SPI设备驱动程序.tif b/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/11_编写SPI设备驱动程序.tif new file mode 100644 index 0000000..d28a9c2 Binary files /dev/null and b/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/11_编写SPI设备驱动程序.tif differ diff --git a/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/11_编写SPI设备驱动程序_DAC模块.md b/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/11_编写SPI设备驱动程序_DAC模块.md deleted file mode 100644 index 619ae69..0000000 --- a/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/11_编写SPI设备驱动程序_DAC模块.md +++ /dev/null @@ -1,175 +0,0 @@ -# 编写SPI设备驱动程序 # - -参考资料： - -* 内核驱动：`drivers\spi\spidev.c` - -* 内核提供的测试程序：`tools\spi\spidev_fdx.c` - -* 内核文档：`Documentation\spi\spidev` - - - -## 1. SPI驱动程序框架 - -![image-20220217163316229](pic/09_spi_drv_frame.png) - - - -## 2. 怎么编写SPI设备驱动程序 - -### 2.1 编写设备树 - -* 查看原理图，确定这个设备链接在哪个SPI控制器下 - -* 在设备树里，找到SPI控制器的节点 - -* 在这个节点下，创建子节点，用来表示SPI设备 - -* 示例如下： - - ```shell - &ecspi1 { - pinctrl-names = "default"; - pinctrl-0 = <&pinctrl_ecspi1>; - - fsl,spi-num-chipselects = <2>; - cs-gpios = <&gpio4 26 GPIO_ACTIVE_LOW>, <&gpio4 24 GPIO_ACTIVE_LOW>; - status = "okay"; - - dac: dac { - compatible = "100ask,dac"; - reg = <0>; - spi-max-frequency = <10000000>; - }; - }; - ``` - - - - - -### 2.2 注册spi_driver - -SPI设备的设备树节点，会被转换为一个spi_device结构体。 - -我们需要编写一个spi_driver来支持它。 - -示例如下： - -```c -static const struct of_device_id dac_of_match[] = { - {.compatible = "100ask,dac"}, - {} -}; - -static struct spi_driver dac_driver = { - .driver = { - .name = "dac", - .of_match_table = dac_of_match, - }, - .probe = dac_probe, - .remove = dac_remove, - //.id_table = dac_spi_ids, -}; -``` - - - - - -### 2.3 怎么发起SPI传输 - -#### 2.3.1 接口函数 - -接口函数都在这个内核文件里：`include\linux\spi\spi.h` - -* 简易函数 - - ```c - /** - * SPI同步写 - * @spi: 写哪个设备 - * @buf: 数据buffer - * @len: 长度 - * 这个函数可以休眠 - * - * 返回值: 0-成功, 负数-失败 - */ - static inline int - spi_write(struct spi_device *spi, const void *buf, size_t len); - - static inline int - spi_read(struct spi_device *spi, void *buf, size_t len); - - /* this copies txbuf and rxbuf data; for small transfers only! */ - extern int spi_write_then_read(struct spi_device *spi, - const void *txbuf, unsigned n_tx, - void *rxbuf, unsigned n_rx); - - /** - * spi_w8r8 - SPI synchronous 8 bit write followed by 8 bit read - * @spi: device with which data will be exchanged - * @cmd: command to be written before data is read back - * Context: can sleep - * - * Callable only from contexts that can sleep. - * - * Return: the (unsigned) eight bit number returned by the - * device, or else a negative error code. - */ - static inline ssize_t spi_w8r8(struct spi_device *spi, u8 cmd); - - /** - * spi_w8r16 - SPI synchronous 8 bit write followed by 16 bit read - * @spi: device with which data will be exchanged - * @cmd: command to be written before data is read back - * Context: can sleep - * - * The number is returned in wire-order, which is at least sometimes - * big-endian. - * - * Callable only from contexts that can sleep. - * - * Return: the (unsigned) sixteen bit number returned by the - * device, or else a negative error code. - */ - static inline ssize_t spi_w8r16(struct spi_device *spi, u8 cmd); - - /** - * spi_w8r16be - SPI synchronous 8 bit write followed by 16 bit big-endian read - * @spi: device with which data will be exchanged - * @cmd: command to be written before data is read back - * Context: can sleep - * - * This function is similar to spi_w8r16, with the exception that it will - * convert the read 16 bit data word from big-endian to native endianness. - * - * Callable only from contexts that can sleep. - * - * Return: the (unsigned) sixteen bit number returned by the device in cpu - * endianness, or else a negative error code. - */ - static inline ssize_t spi_w8r16be(struct spi_device *spi, u8 cmd); - ``` - -* 复杂的函数 - - ```c - extern int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message); - extern int spi_async_locked(struct spi_device *spi, - struct spi_message *message); - - extern int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message); - extern int spi_sync_locked(struct spi_device *spi, struct spi_message *message); - - static inline int - spi_sync_transfer(struct spi_device *spi, struct spi_transfer *xfers, - unsigned int num_xfers); - - ``` - - - -#### 2.3.2 函数解析 - diff --git a/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/12_编写SPI_DAC模块驱动程序.md b/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/12_编写SPI_DAC模块驱动程序.md new file mode 100644 index 0000000..6e47855 --- /dev/null +++ b/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/12_编写SPI_DAC模块驱动程序.md @@ -0,0 +1,143 @@ +# 编写SPI_DAC模块驱动程序 # + +参考资料： + +* DAC芯片手册：`TLC5615.pdf` + + + + +## 1. 硬件 + +### 1.1 原理图 + +IMX6ULL: + +![image-20220309150927785](pic/33_imx6ull_dac.png) + +STM32MP157: + +![image-20220309151025637](pic/34_stm32mp157_dac.png) + + + +原理图： + +![image-20220309151636533](pic/35_dac_sch.png) + + + +### 1.2 连接 + +#### 1.2.1 IMX6ULL + +DAC模块接到IMX6ULL扩展板的SPI_A插座上： + +![image-20220309164031109](pic/40_dac_on_imx6ull.png) + + + +#### 1.2.2 STM32MP157 + + + +## 2. 编写设备树 + +确认SPI时钟最大频率： + +![image-20220309163435541](pic/39_dac_time_param.png) + +```shell +T = 25 + 25 = 50ns +F = 20000000 = 20MHz +``` + + + +设备树如下： + +```shell + dac: dac { + compatible = "100ask,dac"; + reg = <0>; + spi-max-frequency = <20000000>; + }; +``` + + + +### 2.1 IMX6ULL + +![image-20220311101017666](pic/44_imx6ull_pro_extend_spi_a.png) + +DAC模块接在这个插座上，那么要在设备树里spi1的节点下创建子节点。 + +代码在`arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb`中，如下： + +```shell +&ecspi1 { + pinctrl-names = "default"; + pinctrl-0 = <&pinctrl_ecspi1>; + + fsl,spi-num-chipselects = <2>; + cs-gpios = <&gpio4 26 GPIO_ACTIVE_LOW>, <&gpio4 24 GPIO_ACTIVE_LOW>; + status = "okay"; + + dac: dac { + compatible = "100ask,dac"; + reg = <0>; + spi-max-frequency = <20000000>; + }; +}; +``` + + + + + +### 2.2 STM32MP157 + +![image-20220311101127305](pic/45_stm32mp157_pro_extend_spi_a.png) + +DAC模块接在这个插座上，那么要在设备树里spi5的节点下创建子节点。 + +代码在`arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dts`中，如下： + +```shell +&spi5 { + pinctrl-names = "default", "sleep"; + pinctrl-0 = <&spi5_pins_a>; + pinctrl-1 = <&spi5_sleep_pins_a>; + status = "okay"; + cs-gpios = <&gpioh 5 GPIO_ACTIVE_LOW>, <&gpioz 4 GPIO_ACTIVE_LOW>; + spidev: icm20608@0{ + compatible = "invensense,icm20608"; + interrupts = <0 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>; + interrupt-parent = <&gpioz>; + spi-max-frequency = <8000000>; + reg = <0>; + }; + dac_test: dac_test@1{ + compatible = "100ask,dac"; + spi-max-frequency = <20000000>; + reg = <1>; + }; +}; +``` + + + + + +## 3. 编写驱动程序 + +以前我们基于spidev编写过DAC的应用程序，可以参考它： + +![image-20220310120532411](pic/41_dac_app_use_spidev.png) + + + + + +## 4. 编写测试程序 + diff --git a/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/12_编写SPI_DAC模块驱动程序.tif b/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/12_编写SPI_DAC模块驱动程序.tif new file mode 100644 index 0000000..d28a9c2 Binary files /dev/null and b/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/12_编写SPI_DAC模块驱动程序.tif differ diff --git a/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/pic/70_spi_transfer.png b/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/pic/70_spi_transfer.png new file mode 100644 index 0000000..ca714f6 Binary files /dev/null and b/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/pic/70_spi_transfer.png differ diff --git a/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/pic/71_spi_message.png b/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/pic/71_spi_message.png new file mode 100644 index 0000000..5448a48 Binary files /dev/null and b/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/pic/71_spi_message.png differ diff --git a/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/pic/72_spidev_sync_write.png b/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/pic/72_spidev_sync_write.png new file mode 100644 index 0000000..06574fc Binary files /dev/null and b/IMX6ULL/doc_pic/11_SPI/pic/72_spidev_sync_write.png differ diff --git a/README.md b/README.md index 68e3fd8..7269fe0 100644 --- a/README.md +++ b/README.md @@ -538,6 +538,15 @@ git clone https://e.coding.net/weidongshan/linux/doc_and_source_for_drivers.git 10_OLED模块上机实验_IMX6ULL ``` +* 2021.03.23 发布"SPI子系统"： + + ```shell + 11_编写SPI设备驱动程序 + ``` + + + + diff --git a/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/11_编写SPI设备驱动程序.md b/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/11_编写SPI设备驱动程序.md new file mode 100644 index 0000000..adb861f --- /dev/null +++ b/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/11_编写SPI设备驱动程序.md @@ -0,0 +1,257 @@ +# 编写SPI设备驱动程序 # + +参考资料： + +* 内核头文件：`include\linux\spi\spi.h` + +* 内核文档：`Documentation\spi\spidev` + + + + +## 1. SPI驱动程序框架 + +![image-20220217163316229](pic/09_spi_drv_frame.png) + + + +## 2. 怎么编写SPI设备驱动程序 + +### 2.1 编写设备树 + +* 查看原理图，确定这个设备链接在哪个SPI控制器下 + +* 在设备树里，找到SPI控制器的节点 + +* 在这个节点下，创建子节点，用来表示SPI设备 + +* 示例如下： + + ```shell + &ecspi1 { + pinctrl-names = "default"; + pinctrl-0 = <&pinctrl_ecspi1>; + + fsl,spi-num-chipselects = <2>; + cs-gpios = <&gpio4 26 GPIO_ACTIVE_LOW>, <&gpio4 24 GPIO_ACTIVE_LOW>; + status = "okay"; + + dac: dac { + compatible = "100ask,dac"; + reg = <0>; + spi-max-frequency = <10000000>; + }; + }; + ``` + + + + + +### 2.2 注册spi_driver + +SPI设备的设备树节点，会被转换为一个spi_device结构体。 + +我们需要编写一个spi_driver来支持它。 + +示例如下： + +```c +static const struct of_device_id dac_of_match[] = { + {.compatible = "100ask,dac"}, + {} +}; + +static struct spi_driver dac_driver = { + .driver = { + .name = "dac", + .of_match_table = dac_of_match, + }, + .probe = dac_probe, + .remove = dac_remove, + //.id_table = dac_spi_ids, +}; +``` + + + + + +### 2.3 怎么发起SPI传输 + +#### 2.3.1 接口函数 + +接口函数都在这个内核文件里：`include\linux\spi\spi.h` + +* 简易函数 + + ```c + /** + * SPI同步写 + * @spi: 写哪个设备 + * @buf: 数据buffer + * @len: 长度 + * 这个函数可以休眠 + * + * 返回值: 0-成功, 负数-失败码 + */ + static inline int + spi_write(struct spi_device *spi, const void *buf, size_t len); + + /** + * SPI同步读 + * @spi: 读哪个设备 + * @buf: 数据buffer + * @len: 长度 + * 这个函数可以休眠 + * + * 返回值: 0-成功, 负数-失败码 + */ + static inline int + spi_read(struct spi_device *spi, void *buf, size_t len); + + + /** + * spi_write_then_read : 先写再读, 这是一个同步函数 + * @spi: 读写哪个设备 + * @txbuf: 发送buffer + * @n_tx: 发送多少字节 + * @rxbuf: 接收buffer + * @n_rx: 接收多少字节 + * 这个函数可以休眠 + * + * 这个函数执行的是半双工的操作: 先发送txbuf中的数据，在读数据，读到的数据存入rxbuf + * + * 这个函数用来传输少量数据(建议不要操作32字节), 它的效率不高 + * 如果想进行高效的SPI传输，请使用spi_{async,sync}(这些函数使用DMA buffer) + * + * 返回值: 0-成功, 负数-失败码 + */ + extern int spi_write_then_read(struct spi_device *spi, + const void *txbuf, unsigned n_tx, + void *rxbuf, unsigned n_rx); + + /** + * spi_w8r8 - 同步函数，先写8位数据，再读8位数据 + * @spi: 读写哪个设备 + * @cmd: 要写的数据 + * 这个函数可以休眠 + * + * + * 返回值: 成功的话返回一个8位数据(unsigned), 负数表示失败码 + */ + static inline ssize_t spi_w8r8(struct spi_device *spi, u8 cmd); + + /** + * spi_w8r16 - 同步函数，先写8位数据，再读16位数据 + * @spi: 读写哪个设备 + * @cmd: 要写的数据 + * 这个函数可以休眠 + * + * 读到的16位数据: + * 低地址对应读到的第1个字节(MSB)，高地址对应读到的第2个字节(LSB) + * 这是一个big-endian的数据 + * + * 返回值: 成功的话返回一个16位数据(unsigned), 负数表示失败码 + */ + static inline ssize_t spi_w8r16(struct spi_device *spi, u8 cmd); + + /** + * spi_w8r16be - 同步函数，先写8位数据，再读16位数据， + * 读到的16位数据被当做big-endian，然后转换为CPU使用的字节序 + * @spi: 读写哪个设备 + * @cmd: 要写的数据 + * 这个函数可以休眠 + * + * 这个函数跟spi_w8r16类似，差别在于它读到16位数据后，会把它转换为"native endianness" + * + * 返回值: 成功的话返回一个16位数据(unsigned, 被转换为本地字节序), 负数表示失败码 + */ + static inline ssize_t spi_w8r16be(struct spi_device *spi, u8 cmd); + ``` + +* 复杂的函数 + + ```c + /** + * spi_async - 异步SPI传输函数，简单地说就是这个函数即刻返回，它返回后SPI传输不一定已经完成 + * @spi: 读写哪个设备 + * @message: 用来描述数据传输，里面含有完成时的回调函数(completion callback) + * 上下文: 任意上下文都可以使用，中断中也可以使用 + * + * 这个函数不会休眠，它可以在中断上下文使用(无法休眠的上下文)，也可以在任务上下文使用(可以休眠的上下文) + * + * 完成SPI传输后，回调函数被调用，它是在"无法休眠的上下文"中被调用的，所以回调函数里不能有休眠操作。 + * 在回调函数被调用前message->statuss是未定义的值，没有意义。 + * 当回调函数被调用时，就可以根据message->status判断结果: 0-成功,负数表示失败码 + * 当回调函数执行完后，驱动程序要认为message等结构体已经被释放，不能再使用它们。 + * + * 在传输过程中一旦发生错误，整个message传输都会中止，对spi设备的片选被取消。 + * + * 返回值: 0-成功(只是表示启动的异步传输，并不表示已经传输成功), 负数-失败码 + */ + extern int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message); + + /** + * spi_sync - 同步的、阻塞的SPI传输函数，简单地说就是这个函数返回时，SPI传输要么成功要么失败 + * @spi: 读写哪个设备 + * @message: 用来描述数据传输，里面含有完成时的回调函数(completion callback) + * 上下文: 能休眠的上下文才可以使用这个函数 + * + * 这个函数的message参数中，使用的buffer是DMA buffer + * + * 返回值: 0-成功, 负数-失败码 + */ + extern int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message); + + + /** + * spi_sync_transfer - 同步的SPI传输函数 + * @spi: 读写哪个设备 + * @xfers: spi_transfers数组，用来描述传输 + * @num_xfers: 数组项个数 + * 上下文: 能休眠的上下文才可以使用这个函数 + * + * 返回值: 0-成功, 负数-失败码 + */ + static inline int + spi_sync_transfer(struct spi_device *spi, struct spi_transfer *xfers, + unsigned int num_xfers); + ``` + + + +#### 2.3.2 函数解析 + +在SPI子系统中，用spi_transfer结构体描述一个传输，用spi_message管理过个传输。 + +SPI传输时，发出N个字节，就可以同时得到N个字节。 + +* 即使只想读N个字节，也必须发出N个字节：可以发出0xff +* 即使只想发出N个字节，也会读到N个字节：可以忽略读到的数据。 + + + +spi_transfer结构体如下图所示： + +* tx_buf：不是NULL的话，要发送的数据保存在里面 +* rx_buf：不是NULL的话，表示读到的数据不要丢弃，保存进rx_buf里 + +![image-20220330162208146](pic/70_spi_transfer.png) + + + +可以构造多个spi_transfer结构体，把它们放入一个spi_message里面。 + +spi_message结构体如下图所示： + +![image-20220330162650541](pic/71_spi_message.png) + + + +SPI传输示例： + +![image-20220330163124260](pic/72_spidev_sync_write.png) + + + diff --git a/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/11_编写SPI设备驱动程序.tif b/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/11_编写SPI设备驱动程序.tif new file mode 100644 index 0000000..d28a9c2 Binary files /dev/null and b/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/11_编写SPI设备驱动程序.tif differ diff --git a/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/12_编写SPI_DAC模块驱动程序.md b/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/12_编写SPI_DAC模块驱动程序.md new file mode 100644 index 0000000..6e47855 --- /dev/null +++ b/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/12_编写SPI_DAC模块驱动程序.md @@ -0,0 +1,143 @@ +# 编写SPI_DAC模块驱动程序 # + +参考资料： + +* DAC芯片手册：`TLC5615.pdf` + + + + +## 1. 硬件 + +### 1.1 原理图 + +IMX6ULL: + +![image-20220309150927785](pic/33_imx6ull_dac.png) + +STM32MP157: + +![image-20220309151025637](pic/34_stm32mp157_dac.png) + + + +原理图： + +![image-20220309151636533](pic/35_dac_sch.png) + + + +### 1.2 连接 + +#### 1.2.1 IMX6ULL + +DAC模块接到IMX6ULL扩展板的SPI_A插座上： + +![image-20220309164031109](pic/40_dac_on_imx6ull.png) + + + +#### 1.2.2 STM32MP157 + + + +## 2. 编写设备树 + +确认SPI时钟最大频率： + +![image-20220309163435541](pic/39_dac_time_param.png) + +```shell +T = 25 + 25 = 50ns +F = 20000000 = 20MHz +``` + + + +设备树如下： + +```shell + dac: dac { + compatible = "100ask,dac"; + reg = <0>; + spi-max-frequency = <20000000>; + }; +``` + + + +### 2.1 IMX6ULL + +![image-20220311101017666](pic/44_imx6ull_pro_extend_spi_a.png) + +DAC模块接在这个插座上，那么要在设备树里spi1的节点下创建子节点。 + +代码在`arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb`中，如下： + +```shell +&ecspi1 { + pinctrl-names = "default"; + pinctrl-0 = <&pinctrl_ecspi1>; + + fsl,spi-num-chipselects = <2>; + cs-gpios = <&gpio4 26 GPIO_ACTIVE_LOW>, <&gpio4 24 GPIO_ACTIVE_LOW>; + status = "okay"; + + dac: dac { + compatible = "100ask,dac"; + reg = <0>; + spi-max-frequency = <20000000>; + }; +}; +``` + + + + + +### 2.2 STM32MP157 + +![image-20220311101127305](pic/45_stm32mp157_pro_extend_spi_a.png) + +DAC模块接在这个插座上，那么要在设备树里spi5的节点下创建子节点。 + +代码在`arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dts`中，如下： + +```shell +&spi5 { + pinctrl-names = "default", "sleep"; + pinctrl-0 = <&spi5_pins_a>; + pinctrl-1 = <&spi5_sleep_pins_a>; + status = "okay"; + cs-gpios = <&gpioh 5 GPIO_ACTIVE_LOW>, <&gpioz 4 GPIO_ACTIVE_LOW>; + spidev: icm20608@0{ + compatible = "invensense,icm20608"; + interrupts = <0 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>; + interrupt-parent = <&gpioz>; + spi-max-frequency = <8000000>; + reg = <0>; + }; + dac_test: dac_test@1{ + compatible = "100ask,dac"; + spi-max-frequency = <20000000>; + reg = <1>; + }; +}; +``` + + + + + +## 3. 编写驱动程序 + +以前我们基于spidev编写过DAC的应用程序，可以参考它： + +![image-20220310120532411](pic/41_dac_app_use_spidev.png) + + + + + +## 4. 编写测试程序 + diff --git a/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/12_编写SPI_DAC模块驱动程序.tif b/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/12_编写SPI_DAC模块驱动程序.tif new file mode 100644 index 0000000..d28a9c2 Binary files /dev/null and b/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/12_编写SPI_DAC模块驱动程序.tif differ diff --git a/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/pic/70_spi_transfer.png b/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/pic/70_spi_transfer.png new file mode 100644 index 0000000..ca714f6 Binary files /dev/null and b/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/pic/70_spi_transfer.png differ diff --git a/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/pic/71_spi_message.png b/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/pic/71_spi_message.png new file mode 100644 index 0000000..5448a48 Binary files /dev/null and b/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/pic/71_spi_message.png differ diff --git a/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/pic/72_spidev_sync_write.png b/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/pic/72_spidev_sync_write.png new file mode 100644 index 0000000..06574fc Binary files /dev/null and b/STM32MP157/doc_pic/11_SPI/pic/72_spidev_sync_write.png differ