Linux下如何实现SPI接口的调用？ (linux 调用spi接口)
SPI（Serial Peripheral Interface）是一种串行通信协议，它用于连接微控制器和外围设备。SPI接口除了数据线外，还包含时钟线、片选线和输出线等几条线，可以同时连接多个设备。
在Linux系统中，SPI接口的开发和调用都需要用到SPI子系统和SPI内核模块。本文将从如何编写SPI驱动开始，详细介绍如何在Linux系统下实现SPI接口的调用。
一、编写SPI驱动程序
在Linux系统中，SPI接口的驱动程序是内核模块的形式存在的。因此，我们需要编写一个SPI驱动模块，并进行编译。
1.创建SPI驱动文件
需要创建一个SPI驱动文件，其文件名为spi_dev.c，并包含以下内容：
#include
#include
#include
#define DRIVER_NAME “spi_dev”
static struct spi_device *spi_dev;
static int spi_dev_probe(struct spi_device *spi)
{
printk(KERN_INFO DRIVER_NAME”: Device detected, bus %d, cs %d\n”,
spi->master->bus_num, spi->chip_select);
spi_dev = spi;
return 0;
}
static int spi_dev_remove(struct spi_device *spi)
{
printk(KERN_INFO DRIVER_NAME”: Device removed\n”);
return 0;
}
static struct spi_driver spi_dev_driver = {
.driver = {
.name = DRIVER_NAME,
.owner = THIS_MODULE,
},
.probe = spi_dev_probe,
.remove = spi_dev_remove,
};
static int __init spi_dev_init(void)
{
return spi_register_driver(&spi_dev_driver);
}
static void __exit spi_dev_exit(void)
{
spi_unregister_driver(&spi_dev_driver);
}
module_init(spi_dev_init);
module_exit(spi_dev_exit);
MODULE_LICENSE(“GPL”);
在上述代码中，我们使用了一些SPI子系统提供的函数和结构体，这些函数和结构体都可以从linux/spi/spi.h中引用到。
在spi_dev_probe函数中，我们使用了printk函数打印了一个提示信息，并记录spi_dev实例的指针，以便后续调用。
在spi_dev_remove函数中，我们同样使用了printk函数来打印提示信息。
在spi_dev_driver结构体中，我们使用了spi_dev_probe和spi_dev_remove函数来处理驱动程序和SPI设备的连接和断开。
在spi_dev_init函数中，我们使用spi_register_driver函数来注册驱动程序。而在spi_dev_exit函数中，我们使用spi_unregister_driver函数来注销驱动程序。
2.编写Makefile文件
在spi_dev.c所在的目录下新建一个Makefile文件，并写入以下内容：
obj-m += spi_dev.o
all:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules
clean:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean
在Makefile文件中，我们使用obj-m变量告诉内核要编译哪个驱动，然后使用make命令编译驱动程序。
二、加载SPI驱动模块
在编译完成后，将驱动模块文件（spi_dev.ko）复制到系统中，并使用inod命令加载模块：
sudo inod spi_dev.ko
此时，如果没有出现错误，且终端控制台中提示信息显示正确，则表示驱动模块已经加载成功。我们可以使用lod命令来查看当前已经加载的内核模块。
三、创建用户空间应用程序
为了使用SPI接口，我们需要编写一个用户空间的应用程序，来与SPI设备进行通信。以下是一个简单的应用程序，它会打开SPI设备、发送数据以及读取SPI设备返回的数据：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define SPI_DEV_PATH “/dev/spidev0.0”
#define MAX_DATA_LEN 512
int mn(int argc, char* argv[])
{
int fd;
int ret;
uint8_t tx_buf[] = {0x11, 0x22, 0x33, 0x44};
uint8_t rx_buf[MAX_DATA_LEN];
struct spi_ioc_transfer transfer;
fd = open(SPI_DEV_PATH, O_RDWR);
if (fd
perror(“fled to open SPI device”);
return -1;
}
transfer.tx_buf = (unsigned long)tx_buf;
transfer.rx_buf = (unsigned long)rx_buf;
transfer.len = 4;
transfer.speed_hz = 1000000;
transfer.delay_usecs = 0;
transfer.bits_per_word = 8;
ret = ioctl(fd, SPI_IOC_MESSAGE(1), &transfer);
if (ret
perror(“fled to send SPI message”);
close(fd);
return -1;
}
printf(“SPI tx data:”);
for (int i = 0; i
printf(” %02x”, tx_buf[i]);
}
printf(“\n”);
printf(“SPI rx data:”);
for (int i = 0; i
printf(” %02x”, rx_buf[i]);
}
printf(“\n”);
close(fd);
return 0;
}
在上述代码中，我们首先使用open函数打开SPI设备，并返回一个文件描述符fd。如果打开失败，则会出现错误提示信息，并返回-1。
然后，我们使用spi_ioc_transfer结构体变量transfer来设置SPI设备各参数。其中tx_buf保存要发送的4个字节数据，rx_buf保存返回的4个字节数据。
接着，我们使用ioctl函数来与SPI设备进行通信，具体来说，我们使用了SPI_IOC_MESSAGE(1)宏来发送数据，并且传递了我们所设置的transfer变量。
我们打印出发送和接收到的数据，并关闭SPI设备。
四、编译用户空间应用程序
为了编译应用程序，在命令行中输入以下命令：
gcc -o spi_app spi_app.c
此时，如果没有出现错误，则应用程序编译成功，并将生成一个名为spi_app的可执行文件。
五、运行SPI应用程序
我们可以使用以下命令来运行SPI应用程序：
./spi_app
如果一切顺利，程序将会在终端屏幕上打印出发送和接收到的数据。
