Linux系统自带spi驱动加载及应用程序编写方法详解

硬件平台：飞思卡尔IMX6，

内核版本：kernel3.0.35

Linux系统中，和I2C一样，SPI也有系统自带的设备驱动程序，位于源码目录下drivers/spi/spidev.c，以下为驱动的移植和对应应用程序编写方法

驱动代码移植

要将此设备驱动加入到内核中，要做两件事情

第一：将此驱动编译进内核

步骤：make menuconfig

            Device Drivers -> 

            <*>SPI support ->

             <*>User mode SPI device driver support

第二：在平台文件arch/arm/mach-mx6/board-mx6q_sabresd.c  中添加对spidev的设备注册

步骤：

1、准备spi_board_info变量（全局变量）

static struct spi_board_info spidev_ecspi2_board_info[] __initdata = {
{
/* The modalias must be the same as spi device driver name */
.modalias
 = "spidev",
.max_speed_hz
 = 20000000,
.bus_num
 = 1,
.chip_select
 = 0,

},

};

2、注册spi_board_info变量到内核中，要在平台硬件初始化的函数中执行本段代码

spi_register_board_info(spidev_ecspi2_board_info,
ARRAY_SIZE(spidev_ecspi2_board_info));

注意：上面两个步骤是原则，必不可少的，但是具体的平台会有一些其他更多的修改，比如笔者使用的是飞思卡尔IMX6，还需要将GPIO口进行初始化，初始化为SPI功能

具体操作见以下补丁，源码下载地址点击打开链接

在对驱动代码进行移植之后，重新编译内核，下载到开发板上，即可看到spi设备/dev/spidev1.0，标识着SPI驱动移植成功

应用程序编写

在对驱动代码进行修改之后，需要根据驱动的架构来完成应用程序的编写，在内核源代码Documentation/spi目录下有一个spidev_test.c文件，是内核作者提供给Linux开发人员的参考文档，笔者也是参考此文件来编写的应用程序

应用程序无非是open、close、read、write、ioctl的使用。open，close没什么好说的，下面具体说下ioctl、read和write的使用。

spi应用程序编写步骤:

第一：open

第二：ioctl ，ioctl有九种cmd，分别对应不同的arg

a、设置或获取SPI工作模式

SPI_IOC_RD_MODE     //读
模式 

SPI_IOC_WR_MODE     //写
模式 

以上两种cmd对用arg是spi_device.mode

spi_device.mode有以下几种类型

#define
SPI_MODE_0 (0|0)//SCLK空闲时为低电平，第一个时间延采样

#define SPI_MODE_1 (0|SPI_CPHA)//SCLK空闲时为高电平，第一个时间延采样

#define SPI_MODE_2 (SPI_CPOL|0)//SCLK空闲时为低电平，第二个时间延采样

#define SPI_MODE_3 (SPI_CPOL|SPI_CPHA)//SCLK空闲时为高电平，第二个时间延采样

#define SPI_CS_HIGH 0x04//片选为高

#define SPI_LSB_FIRST 0x08//低位数据先传输

#define SPI_3WIRE 0x10//三线式，输入输出数据线为一条线

#define SPI_LOOP 0x20//回环模式

#define SPI_NO_CS 0x40//没有片选信号

#define SPI_READY 0x80//

用法：

mode = mode | SPI_MODE_0 | SPI_CS_HIGH | SPI_LSB_FIRST | SPI_LOOP

ioctl(fd, SPI_IOC_WR_MODE, &mode)；

注意：前面四种是对SCK时钟信号空闲时的电平，和采样时刻的选择，四个只能选择其中一种，后面的五种可以用或的形式选择任意几个，使用方法如上

b、设置或获取SPI读写是从高位还是低位开始

SPI_IOC_RD_LSB_FIRST    //读
LSB 

SPI_IOC_WR_LSB_FIRST    //写
LSB 

以上两种cmd对用arg是spi_device.mode

用法：同上，但是mode类型只有SPI_LSB_FIRST一种

c、设置或获取SPI读写数据位数

SPI_IOC_RD_BITS_PER_WORD    //读 每字多少位 

SPI_IOC_WR_BITS_PER_WORD    //写
每字多少位

以上两种cmd对用arg是spi_device.bits_per_word

用法：

bits
= 8；

ioctl(fd,
SPI_IOC_WR_BITS_PER_WORD, &bits);

d、设置或获取SPI读写的最大频率

SPI_IOC_RD_MAX_SPEED_HZ //读
最大速率 

SPI_IOC_WR_MAX_SPEED_HZ //写
最大速率 

以上两种cmd对用arg是spi_device.max_speed_hz

用法：

speed = 50*1000；

ioctl(fd, SPI_IOC_WR_MAX_SPEED_HZ, &speed);

e、传输数据

SPI_IOC_MESSAGE(n)      //传输n个数据包 

以上一种cmd对用arg是spi_ioc_transfer

用法：全双工传输数据

struct spi_ioc_transfer tr = {
.tx_buf = (unsigned long)tx,
.rx_buf = (unsigned long)rx,
.len = ARRAY_SIZE(tx),
.delay_usecs = delay,
.speed_hz = speed,
.bits_per_word = bits,
};

ret = ioctl(fd, SPI_IOC_MESSAGE(1), &tr);

第三：read或write

用法：和大多数的设备read函数一样的用法，但是每次读或者写的大小不能大于4096Byte。

char* buf
;

read(fd,buf,sizeof(buf));或者write(fd,buf,sizeof(buf));

第四：close

应用程序源码可见以下地址点击打开链接