SPI
介绍SPI的功能和使用方法。
模块介绍
SPI 是soc和外设之间的一种串行接口总线(spi), 只支持1x模式。SPI有主、 从两种模式,通常一个主设备(master)和一个或多个从设备(slave)连接。主设备选择一个从设备进行通信,完成数据交互。主设备提供时钟,读写操作都由主设备发起。k1 spi暂时只支持主设备模式。
功能介绍
Linux spi驱动框架分为三部分: spi core、spi控制器驱动和spi设备驱动。
spi core主要作用:
- spi总线和spi_master类注册
- spi控制器添加和删除
- spi设备添加和删除
- spi设备驱动注册与注销
spi 控制器驱动:
- spi master控制器驱动,对spi master控制器进行操作
spi 设备驱动
- spi device驱动
源码结构介绍
控制器驱动代码在drivers/spi目录下:
|-- spi-k1x.c #k1 spi驱动
关键特性
特性
特性 | 特性说明 |
---|---|
通信协议 | 支持SSP/SPI/MicroWire/PSP协议 |
通信频率 | 最高频率支持53MHz, 最低频率支持6.3kbps |
通信倍数 | x1 |
支持外设 | 支持spi-nor和spi-nand |
性能参数
通信频率
最高频率支持53MHz, 最低频率支持6.3kbps
通信倍速
spi 通信倍速支持 x1。
测试方法
可以通过示波器或者逻辑分析测试sck信号频率
配置介绍
主要包括驱动使能配置和dts配置
CONFIG配置
CONFIG_SPI 为SPI总线协议提供支持,默认情况,此选项为Y
Device Drivers
SPI support (SPI [=y])
CONFIG_SPI_K1X 为K1 spi控制器驱动提供支持,默认情况下,此选型为Y
Device Drivers
SPI support (SPI [=y])
K1X SPI Controller (SPI_K1X [=y])
dts配置
pinctrl
查看方案原理图,找到 spi 使用的 pin 组。参考pinctrl章节,确定 spi 使用的 pin 组。
假设 spi3 可以直接采用 k1-x_pinctrl.dtsi 中定义 pinctrl_ssp3_0 组。
spi 设备配置
需要确认 spi 设备类型,spi 与 spi 设备通信频率。
设备类型
确认 spi 下连接的 spi 设备类型,是 spi-nor 还是 spi-nand。
通信频率
spi 控制器和 spi 设备最大通信速率。
通信倍速
qspi 通信倍速支持 x1。
spi 设备 dts
以 spi nor 为例,采用最大通信频率 26MHz,发送和接收都采用 x1 通信。
dts示例
&spi3 {
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&pinctrl_ssp3_0>;
k1x,ssp-disable-dma;
status = "okay";
k1x,ssp-clock-rate = <26000000>;
flash@0 {
compatible = "jedec,spi-nor";
reg = <0>;
spi-max-frequency = <26000000>;
m25p,fast-read;
broken-flash-reset;
status = "okay";
};
};
接口介绍
API介绍
设备驱动注册与注销
int __spi_register_driver(struct module *owner, struct spi_driver *sdrv);
void spi_unregister_driver(struct spi_driver *sdrv);
数据传输API
- 初始化spi_message
void spi_message_init(struct spi_message *m);
- 添加spi_transfer到spi_message的transfer列表
void spi_message_add_tail(struct spi_transfer *t, struct spi_message *m);
- write数据
int spi_write(struct spi_device *spi, const void *buf, size_t len);
- read数据
int spi_read(struct spi_device *spi, void *buf, size_t len);
- 同步传输spi_message
int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message);
Debug介绍
sysfs
查看系统spi总线设备和驱动信息 /sys/bus/spi
|-- devices //spi总线上的设备
|-- drivers //spi总线上注册的设备驱动
|-- drivers_autoprobe
|-- drivers_probe
`-- uevent
debugfs
用于查看系统中spi设备 信息 /sys/kernel/debug/spi-nor/spi3.0
测试介绍
spi-nand/nor读写速率测试
打开CONFIG_MTD_TESTS
Device Drivers
Memory Technology Device (MTD) support (MTD [=y])
MTD tests support (DANGEROUS) (MTD_TESTS [=m])
测试命令
insmod mtd_speedtest.ko dev=0 #0表示spi-nand/nor的mtd设备号