Linux SPI测试指南 (linux spi test)
随着嵌入式设备的广泛应用与发展，SPI总线作为一种低成本、高速度、可扩展性强的通信接口得到了广泛的应用。而Linux系统中也提供了完整的SPI相关代码支持，包括SPI设备的驱动、工具、API等。在进行嵌入式设备开发过程中，进行SPI测试是十分重要的环节。本文将指导读者如何在Linux系统下进行SPI测试，并掌握SPI测试技能。
一、硬件准备
在进行SPI测试之前，首先需要准备相应的硬件设备，包括SPI总线控制器、SPI从设备和相应的连接线。
1、SPI控制器
SPI控制器通常是嵌入式板子和外设之间SPI通信的主控制器。我们可以通过如下命令来查看系统中是否存在SPI控制器：
$ ls /sys/bus/spi/devices
如果该目录存在，则说明系统中存在SPI控制器，否则需要通过相关的驱动模块或二进制文件进行安装。
2、SPI从设备
SPI从设备通常是一种外设，如AD转换器、Flash存储器等，我们可以通过如下命令来查看系统中是否存在SPI从设备：
$ ls /sys/bus/spi/devices/spi*/spi*/*
如果该目录存在，则说明系统中存在SPI从设备，否则需要通过相关的驱动模块或二进制文件进行安装。
3、连接线
SPI连接线通常需要根据从设备的更大时钟频率、传输速度、数据线数等配置进行跳线。通常连接线包括如下几根线：
CLK: 时钟线
MISO: 从设备数据线
MOSI: 主设备数据线
CS: 芯片选择线
多数情况下，我们可以通过数据手册或原理图找到这些线的具置并完成跳线。
二、软件配置
在进行硬件准备之后，我们需要进行相关的软件配置，在Linux系统中，相关的软件配置不仅包括内核的相关配置，还包括相关的工具以及API。
1、内核配置
在进行SPI测试之前，我们需要确认内核是否已经支持SPI控制器相关的驱动模块。打开内核配置界面后，可以通过如下路径找到SPI相关的配置选项：
Device Drivers –>
SPI support –>
[*] SPI Master Controller (加上这条是必须的）
SPI Protocol Masters
SPI GPIO bit-banged (允许GIO口模拟SPI）
根据实际情况进行选择。选中之后保存并编译内核。
2、SPI工具与API
在进行SPI测试之前，需要先安装SPI工具和API。在Linux系统中，可用的SPI工具和API主要包括spidev和spilib。其中spidev是内核提供的SPI API，而spilib是用户自定义的API。我们可以通过如下命令安装spidev和spilib：
$ sudo apt-get install spidev
$ sudo apt-get install spilib
安装完成之后，我们可以通过如下命令来检查spidev和spilib是否正确安装：
$ ls -l /dev/spidev*
$ ls -l /usr/lib/spilib/*
如果能够看到这些文件，则说明spidev和spilib安装成功。
三、SPI测试
在SPI硬件准备和软件配置完成之后，我们可以通过相关的命令进行SPI测试。Linux系统提供了如下几个命令来进行SPI测试：
1、spi-utils
spi-utils是一个开源的SPI测试软件，其中包含了一些SPI测试相关的工具，如spi-test、spidev-ethtool等。我们可以通过如下命令安装spi-utils：
$ sudo apt-get install spi-utils
安装完成后，我们可以使用spi-utils中的spi-test工具进行SPI测试，具体使用方法如下：
$ sudo apt-get install spi-utils
$ sudo spi-test -D /dev/spidev0.0 //指定设备
$ sudo spi-test -s 1000 -v -D /dev/spidev0.0 //指定速率、设备、verbose模式
2、spidev-tools
spidev-tools是一个开源的SPI测试软件，其中包含了一些SPI测试相关的工具，如spidev-read、spidev-write等。我们可以通过如下命令安装spidev-tools：
$ sudo apt-get install spidev-tools
安装完成后，我们可以使用spidev-tools中的spidev-read和spidev-write工具进行SPI测试，具体使用方法如下：
$ sudo apt-get install spidev-tools
$ sudo spidev-read -D /dev/spidev0.0 -v -s 16 //指定设备、verbose模式和数据长度
$ sudo spidev-write -D /dev/spidev0.0 -v -s 16 //指定设备、verbose模式和数据长度
3、SPI API调用
在Linux系统中，我们还可以直接调用SPI API进行SPI测试。SPI API包含在内核中，提供一些SPI相关的函数接口供用户调用，如spi_write、spi_read等。SPI API测试示例代码如下：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define SPI_DEVICE “/dev/spidev0.0”
#define SPI_MODE 0
#define SPI_BITS 16
#define SPI_SPEED 1000000
int mn(int argc, char *argv[])
{
int spi_fd = -1;
int i = 0;
int ret = 0;
uint8_t tx_buf[3] = {0};
uint8_t rx_buf[3] = {0};
spi_fd = open(SPI_DEVICE, O_RDWR);
if (spi_fd
printf(“Error: fled to open device ‘%s’\n”, SPI_DEVICE);
return -1;
}
ret = ioctl(spi_fd, SPI_IOC_WR_MODE, &SPI_MODE);
if (ret
perror(“Error: fled to set SPI mode”);
close(spi_fd);
return -1;
}
ret = ioctl(spi_fd, SPI_IOC_WR_BITS_PER_WORD, &SPI_BITS);
if (ret
perror(“Error: fled to set SPI bits per word”);
close(spi_fd);
return -1;
}
ret = ioctl(spi_fd, SPI_IOC_WR_MAX_SPEED_HZ, &SPI_SPEED);
if (ret
perror(“Error: fled to set SPI speed”);
close(spi_fd);
return -1;
}
tx_buf[0] = 0x11;
tx_buf[1] = 0x22;
tx_buf[2] = 0x33;
struct spi_ioc_transfer xfer = {
.tx_buf = (unsigned long)tx_buf,
.rx_buf = (unsigned long)rx_buf,
.len = sizeof(tx_buf),
.delay_usecs = 0,
.speed_hz = SPI_SPEED,
.bits_per_word= SPI_BITS,
};
ret = ioctl(spi_fd, SPI_IOC_MESSAGE(1), &xfer);
if (ret
perror(“Error: fled to send SPI message”);
close(spi_fd);
return -1;
}
for (i = 0; i
printf(“Rx_buf[0x%02x]=0x%02x\n”, i, rx_buf[i]);
}
close(spi_fd);
return 0;
}
四、
