I.MX6ULL芯片的SPI 主机驱动框架的简单分析

本文主要是介绍I.MX6ULL芯片的SPI 主机驱动框架的简单分析，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一. 简介

SPI 驱动框架和 I2C 很类似，都分为主机控制器驱动和设备驱动，主机控制器也就是 SOC的 SPI 控制器接口。

前一篇文章简单学习了Linux下SPI主控的驱动。文章如下：

Linux下SPI驱动：SPI主机驱动简介-CSDN博客

本文来简单分析一下IMX6ULL（这个SOC）的 SPI主机控制器的驱动。

二. Linux下SPI驱动：I.MX6U SPI 主机驱动分析

和 I2C 的适配器驱动一样， SPI 主机驱动一般都由 SOC 厂商编写好了，打开 imx6ull.dtsi 文件，找到如下所示内容：

				ecspi3: ecspi@02010000 {#address-cells = <1>;#size-cells = <0>;compatible = "fsl,imx6ul-ecspi", "fsl,imx51-ecspi";reg = <0x02010000 0x4000>;interrupts = <GIC_SPI 33 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;clocks = <&clks IMX6UL_CLK_ECSPI3>,<&clks IMX6UL_CLK_ECSPI3>;clock-names = "ipg", "per";dmas = <&sdma 7 7 1>, <&sdma 8 7 2>;dma-names = "rx", "tx";status = "disabled";};

重点来看一下第 4 行的 compatible 属性值， compatible 属性有两个值“ fsl,imx6ul-ecspi ”和 “ fsl,imx51-ecspi ”。在 Linux 内核源码中搜素这两个属性值即可找到 I.MX6U 对应的 ECSPI(SPI)

主机驱动。

I.MX6U 的 ECSPI 主机驱动文件为 drivers/spi/spi-imx.c ，在此文件中找到如下内容：

static struct platform_device_id spi_imx_devtype[] = {{.name = "imx1-cspi",.driver_data = (kernel_ulong_t) &imx1_cspi_devtype_data,}, {.name = "imx21-cspi",.driver_data = (kernel_ulong_t) &imx21_cspi_devtype_data,
..................}, {.name = "imx6ul-ecspi",.driver_data = (kernel_ulong_t) &imx6ul_ecspi_devtype_data,}, {/* sentinel */}
};static const struct of_device_id spi_imx_dt_ids[] = {{ .compatible = "fsl,imx1-cspi", .data = &imx1_cspi_devtype_data, },{ .compatible = "fsl,imx21-cspi", .data = &imx21_cspi_devtype_data, },
....................{ .compatible = "fsl,imx6ul-ecspi", .data = &imx6ul_ecspi_devtype_data, },{ /* sentinel */ }
};.......................
static struct platform_driver spi_imx_driver = {.driver = {.name = DRIVER_NAME,.of_match_table = spi_imx_dt_ids,.pm = IMX_SPI_PM,},.id_table = spi_imx_devtype,.probe = spi_imx_probe,.remove = spi_imx_remove,
};
module_platform_driver(spi_imx_driver);

第 1 行， spi_imx_devtype 为 SPI 无设备树匹配表。

第 17 行， spi_imx_dt_ids 为 SPI 设备树匹配表。

第 21 行，“ fsl,imx6ul-ecspi ” 匹配项，因此，可知 I.MX6U 的 ECSPI 驱动就是 spi-imx.c 这个文件。

第 26~35 行， platform_driver 驱动框架，和 I2C 的适配器驱动一样， SPI 主机驱动器采用了 platfom 驱动框架。当设备和驱动匹配成功以后， spi_imx_probe 函数就会执行。

spi_imx_probe 函数会从设备树中读取相应的节点属性值，申请并初始化 spi_master ，最后调用 spi_bitbang_start 函数 (spi_bitbang_start 会调用 spi_register_master 函数 ) 向 Linux 内核注册

spi_master 。

对于 I.MX6U 来讲， SPI 主机的最终数据收发函数为 spi_imx_transfer ，此函数通过如下层层调用最终实现 SPI 数据发送：

spi_imx_transfer-> spi_imx_pio_transfer-> spi_imx_push-> spi_imx->tx

spi_imx 是个 spi_imx_data 类型的机构指针变量，其中 tx 和 rx 这两个成员变量分别为 SPI 数据发送和接收函数。

I.MX6U SPI 主机驱动会维护一个 spi_imx_data 类型的变量 spi_imx，并且使用 spi_imx_setupxfer 函数来设置 spi_imx 的 tx 和 rx 函数。根据要发送的数据数据位宽的不同，分别有 8 位、16 位和 32 位的发送函数，如下所示：

spi_imx_buf_tx_u8
spi_imx_buf_tx_u16
spi_imx_buf_tx_u32

同理，也有 8 位、 16 位和 32 位的数据接收函数，如下所示：

spi_imx_buf_rx_u8
spi_imx_buf_rx_u16
spi_imx_buf_rx_u32

我们就以 spi_imx_buf_tx_u8 这个函数为例，看看一个自己的数据发送是怎么完成的，在 spi-imx.c 文件中找到如下所示内容：

#define MXC_SPI_BUF_TX(type)						\
static void spi_imx_buf_tx_##type(struct spi_imx_data *spi_imx)		\
{									\type val = 0;							\\if (spi_imx->tx_buf) {						\val = *(type *)spi_imx->tx_buf;				\spi_imx->tx_buf += sizeof(type);			\}								\\spi_imx->count -= sizeof(type);					\\writel(val, spi_imx->base + MXC_CSPITXDATA);			\
}MXC_SPI_BUF_RX(u8)
MXC_SPI_BUF_TX(u8)

可以看出， spi_imx_buf_tx_u8 函数是通过 MXC_SPI_BUF_TX 宏来实现的。