Linux SPI框架(上)

 Linux的SPI子系统采用主机驱动和外设驱动分离的思想，首先主机SPI控制器是一种平台设备，因此它以platform的方式注册进内核，外设的信息是以boardinfo形式静态定义的，在创建spi_master时，会根据外设的bus_num和主机的bus_num是否相等，来选择是否将该外设挂接在该SPI主控制器下。先看SPI子系统中几个关键的数据结构：

struct spi_master用来描述一个SPI主控制器

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1. struct spi_master {  
2.     struct device    dev;  
3.     s16    bus_num; /*总线编号*/  
4.     u16    num_chipselect;/*支持的外设数量*/  
5.     u16    dma_alignment;  
6.     int   (*transfer)(struct spi_device *spi, struct spi_message *mesg);/*用于将消息添加到队列*/  
7.     void  (*cleanup)(struct spi_device *spi);  
8. };  

struct spi_device用来描述一个SPI从设备

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1. struct spi_device {  
2.     struct device       dev;  
3.     struct spi_master   *master;                 /*从设备所属的SPI主控器*/  
4.     u32         max_speed_hz;   /*最大传输频率*/  
5.     u8          chip_select;    /*片选号，用于区别其他从设备*/  
6.     u8          mode;           /*传输模式*/  
7. /*各个mode的定义*/  
8. #define SPI_CPHA    0x01             /* clock phase */  
9. #define SPI_CPOL    0x02             /* clock polarity */  
10. #define SPI_MODE_0  (0|0)        /* (original MicroWire) */  
11. #define SPI_MODE_1  (0|SPI_CPHA)  
12. #define SPI_MODE_2  (SPI_CPOL|0)  
13. #define SPI_MODE_3  (SPI_CPOL|SPI_CPHA)  
14. #define SPI_CS_HIGH 0x04         /* chipselect active high? */  
15. #define SPI_LSB_FIRST   0x08         /* per-word bits-on-wire */  
16. #define SPI_3WIRE   0x10             /* SI/SO signals shared */  
17. #define SPI_LOOP    0x20             /* loopback mode */  
18.     u8          bits_per_word; /*每个字的比特数*/  
19.     int         irq;           /*所使用的中断*/  
20.     void            *controller_state;  
21.     void            *controller_data;  
22.     char            modalias[32];  /*设备名，在和从设备驱动匹配时会用到*/  
23.   
24. };  

struct spi_driver用来描述一个SPI从设备的驱动，它的形式和struct platform_driver是一致的

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1. struct spi_driver {  
2.     int         (*probe)(struct spi_device *spi);  
3.     int         (*remove)(struct spi_device *spi);  
4.     void            (*shutdown)(struct spi_device *spi);  
5.     int         (*suspend)(struct spi_device *spi, pm_message_t mesg);  
6.     int         (*resume)(struct spi_device *spi);  
7.     struct device_driver    driver;  
8. };  

SPI子系统初始化的第一步就是将SPI总线注册进内核，并且在/sys下创建一个spi_master的类，以后注册的从设备都将挂接在该总线下

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1. static int __init spi_init(void)  
2. {  
3.     int status;  
4.   
5.     buf = kmalloc(SPI_BUFSIZ, GFP_KERNEL);  
6.     if (!buf) {  
7.         status = -ENOMEM;  
8.         goto err0;  
9.     }  
10.   
11.     status = bus_register(&spi_bus_type);//注册SPI总线  
12.     if (status < 0)  
13.         goto err1;  
14.   
15.     status = class_register(&spi_master_class);//注册spi_master类  
16.     if (status < 0)  
17.         goto err2;  
18.     return 0;  
19.   
20. err2:  
21.     bus_unregister(&spi_bus_type);  
22. err1:  
23.     kfree(buf);  
24.     buf = NULL;  
25. err0:  
26.     return status;  
27. }  

我们来看spi_bus_type的定义

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1. struct bus_type spi_bus_type = {  
2.     .name       = "spi",  
3.     .dev_attrs  = spi_dev_attrs,  
4.     .match      = spi_match_device,  
5.     .uevent     = spi_uevent,  
6.     .suspend    = spi_suspend,  
7.     .resume     = spi_resume,  
8. };  

来看挂接在SPI总线下的从设备和从设备驱动是如何匹配的，也就是spi_match_device函数

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1. static int spi_match_device(struct device *dev, struct device_driver *drv)  
2. {  
3.     const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);  
4.   
5.     return strcmp(spi->modalias, drv->name) == 0;  
6. }  

这里可以看到是将struct device_driver中的name字段与struct spi_device中的modalias字段进行匹配

 

这里已经完成了SPI子系统初始化的第一步，也就是注册SPI总线，这一步是和平台无关的，第二步是和平台相关的初始化，下一节再做介绍。