編輯：關於android開發
MSM8909+Android5.1.1SPI驅動開發(PSAM部分)
1. PSAM部分的硬件設計
圖1
CS 片選信號
SCK 時鐘信號
MISO 主設備的數據輸入、從設備的數據輸出腳
MOSI 主設備的數據輸出、從設備的數據輸入腳
2. PSAM部分軟件設計
圖2
(1) PSAM應用
這部分只需要調用API函數即可。
(2) PSAM API
API的主要工作就是給M0上電、設置SPI讀寫模式、設置SPI讀寫的每字節的位數、SPI的工作頻率等。
(3) SPI驅動
接收到API設置SPI的參數後做相應的工作。
(4) M0固件
和TDA8007的主要工作由M0固件完成，包括協議的等等。
3. 組件配置
kernelarcharmconfigsmsm8909-1gb-CB03-perf_defconfig配置文件，確保下面選項設置如下：
CONFIG_SPI=y
CONFIG_SPI_QUP=y
CONFIG_SPI_SPIDEV=m，後來給改為y
如果是user版本就采用此文件，如果是eng文件就改msm8909-1gb-CB03_defconfig文件。
4. 設備樹配置
PSAM部分設備樹節點的設置層次
圖3
其中綠色矩形框部分是PSAM部分需要修改。
4.1 kernelarcharmootdtsqcommsm8909-cb03.dtsi增加SPI2控制器設備節點
aliases {
/* smdtty devices */
smd1= &smdtty_apps_fm;
smd2= &smdtty_apps_riva_bt_acl;
smd3= &smdtty_apps_riva_bt_cmd;
smd5= &smdtty_apps_riva_ant_cmd;
smd6= &smdtty_apps_riva_ant_data;
smd7= &smdtty_data1;
smd8= &smdtty_data4;
smd11= &smdtty_data11;
smd21= &smdtty_data21;
smd36= &smdtty_loopback;
sdhc1= &sdhc_1; /* SDC1 eMMC slot */
sdhc2= &sdhc_2; /* SDC2 SD card slot */
//spi0= &spi_0; /* SPI0 controller device */
spi2 = &spi_2; /* SPI2 controller device */
i2c5 = &i2c_5; /* I2c5 cntroller device */
//i2c3= &i2c_3; /* I2C3 controller */
i2c1= &i2c_1; /* I2C1 controller */
i2c2= &i2c_2; /* I2C2 NFC qup2 device */
i2c4= &i2c_4; /* I2C4 controller device */
i2c6= &i2c_6; /* I2c6 cntroller device */
};
增加SPI2控制器設備節點信息
spi_2: spi@78b7000 { /* BLSP1 QUP3 */
compatible =qcom,spi-qup-v2;
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
reg-names =spi_physical, spi_bam_physical;
reg = <0x78b7000 0x600>,
<0x78840000x23000>;
interrupt-names =spi_irq, spi_bam_irq;
interrupts = <0 97 0>,<0 238 0>;
spi-max-frequency =<19200000>;
pinctrl-names =spi_default, spi_sleep;
pinctrl-0 =<&spi2_default &spi2_cs0_active>;
pinctrl-1 = <&spi2_sleep&spi2_cs0_sleep>;
clocks = <&clock_gccclk_gcc_blsp1_ahb_clk>,
<&clock_gccclk_gcc_blsp1_qup3_spi_apps_clk>;
clock-names =iface_clk, core_clk;
qcom,infinite-mode = <0>;
qcom,use-bam;
qcom,use-pinctrl;
qcom,ver-reg-exists;
qcom,bam-consumer-pipe-index =<8>;
qcom,bam-producer-pipe-index =<9>;
qcom,master-id = <86>;
};
這裡說明下SPI2的2指SPI控制器對應的總線號，對應spi_maste結構體的成員bus_num。
4.2 kernelarcharmootdtsqcommsm8909-pinctrl-cb03.dtsi增加SP2控制器引腳控制設置。
Pin控制的文檔可參考/kernel/Documentation/devicetree/bindings/pinctrl/msm-pinctrl.txt
spi2_active {
/* MOSI, MISO, CLK */
qcom,pins = <&gp0>, <&gp 1>, <&gp 3>;
qcom,num-grp-pins =<3>;
qcom,pin-func =<1>;
label =spi2-active;
/* active state */
spi2_default:spi2_default {
drive-strength= <12>; /* 12 MA */
bias-disable =<0>; /* No PULL */
};
};
spi2_suspend {
/* MOSI, MISO, CLK */
qcom,pins = <&gp0>, <&gp 1>, <&gp 3>;
qcom,num-grp-pins =<3>;
qcom,pin-func =<0>;
label =spi2-suspend;
/* suspended state */
spi2_sleep: spi2_sleep{
drive-strength= <2>; /* 2 MA */
bias-pull-down; /* pull down */
};
};
spi2_cs0_active {
/* CS */
qcom,pins = <&gp2>;
qcom,num-grp-pins =<1>;
qcom,pin-func =<1>;
label =spi2-cs0-active;
spi2_cs0_active:cs0_active {
drive-strength= <2>;
bias-disable =<0>;
};
};
spi2_cs0_suspend {
/* CS */
qcom,pins = <&gp2>;
qcom,num-grp-pins =<1>;
qcom,pin-func =<0>;
label =spi2-cs0-suspend;
spi2_cs0_sleep:cs0_sleep {
drive-strength= <2>;
bias-disable =<0>;
};
};
4.3 kernelarcharmootdtsqcommsm8909-qrd-skue-cb03.dtsi增加SPI2控制器掛載的SPI從設備節點信息
spi@78b7000 {
spidev@0{
compatible= nxp,lpc1114;//掛載的是NXP廠家的lpc1114設備
reg= <0>;
spi-max-frequency= <1000000>;
qcom,psam_en_gpio= <&msm_gpio 23 0>;
};
};
圖4
這裡CS_N的N為什麼是0呢？再來看下圖：
圖5
我們可知BSP1~3都可以通過擴展的CS1、CS2和CS3來片選SPI從設備，當然還有CS0，也就是說BSP1~3對應的SPI0~SPI2控制器，每個都可以支持多達4個SPI從設備，BSP4~6只能掛接1個SPI從設備，只能通過CS0來片選。
5. 驅動代碼控制
5.1 PSAM_EN控制
新建PSAM電源控制的結構體
struct psam_control_data {
/*system */
structspi_device *client;
/*dtsi */
intpsam_en_gpio;
};
在spidev_probe()函數中默認初始化PSAM_EN為低電平，控制代碼如下：
static bool parse_psam_control_dtsi(structdevice *dev, struct psam_control_data *psam_data)
{
//enumof_gpio_flags dummy;
structdevice_node *node = dev->of_node;
intret;
psam_data->psam_en_gpio= of_get_named_gpio_flags(node,
qcom,psam_en_gpio,0, NULL);
if(psam_data->psam_en_gpio < 0)
{
returnERR_PTR(psam_data->psam_en_gpio);
}
else{
ret= gpio_request(psam_data->psam_en_gpio, psam_en_gpio);
if(ret < 0){
pr_err(Failedto request psam_en_gpio, ERRNO:%d, ret);
gotofree_gpio;
}
gpio_direction_output(psam_data->psam_en_gpio,0);
}
free_gpio:
gpio_free(psam_data->psam_en_gpio);
returntrue;
}
在PSAM應用程序打開的時候，應用層通過ioctl(fd, SPI_IOC_SPI_IOC_ENABLE, &sam_enable)來控制上電，對應調用spidev.c下的spidev_ioctl()，增加case
case SPI_IOC_SPI_IOC_ENABLE:
retval= __get_user(tmp, (u8 __user *)arg);
if(retval == 0) {
psam_power_control(tmp);
}
break;
#define SPI_IOC_SPI_IOC_ENABLE _IOW(SPI_IOC_MAGIC, 5, __u32)psam_power_control()函數的源代碼如下：
static bool psam_power_control( bool on)
{
intret;
psam_control->psam_en_gpio= of_get_named_gpio_flags(psam_control->client->dev.of_node,
qcom,psam_en_gpio,0, NULL);
if(psam_control->psam_en_gpio < 0)
returnERR_PTR(psam_control->psam_en_gpio);
else{
ret= gpio_request(psam_control->psam_en_gpio, psam_en_gpio);
if(ret < 0){
pr_err(Failedto request psam_en_gpio, ERRNO:%d, ret);
gotofree_gpio;
}
gpio_direction_output(psam_control->psam_en_gpio,on);
}
free_gpio:
gpio_free(psam_control->psam_en_gpio);
returnret;
}
同時參考2.3部分
static const struct of_device_idspidev_dt_ids[] = {
//{.compatible = rohm,dh2228fv },
{.compatible = nxp,lpc1114 },
{},
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, spidev_dt_ids);
static struct spi_driver spidev_spi_driver= {
.driver= {
.name= spidev,
.owner= THIS_MODULE,
.of_match_table= of_match_ptr(spidev_dt_ids),
},
.probe= spidev_probe,
.remove= spidev_remove,
/*NOTE: suspend/resume methods are notnecessary here.
* We don't do anything except pass therequests to/from
* the underlying controller. The refrigerator handles
* most issues; the controller driver handlesthe rest.
*/
};
5.3 CPOL和CPHA極性設置
我們用CPOL表示時鐘信號的初始電平的狀態，CPOL為0表示時鐘信號初始狀態為低電平，為1表示時鐘信號的初始電平是高電平。另外，我們用CPHA來表示在那個時鐘沿采樣數據，CPHA為0表示在首個時鐘變化沿采樣數據，而CPHA為1則表示要在第二個時鐘變化沿來采樣數據。內核用CPOL和CPHA的組合來表示當前SPI需要的工作模式：
CPOL＝0，CPHA＝1 模式0
CPOL＝0，CPHA＝1 模式1
CPOL＝1，CPHA＝0 模式2
CPOL＝1，CPHA＝1 模式3
我們這裡SPI從設備CPOL和CPHA采用的是模式1，所以我們SPI控制器也采用模式1。
module_init(spidev_init);
spidev_init()相關代碼如下：
if (busnum != -1 && chipselect !=-1) {
structspi_board_info chip = {
.modalias = spidev,
.mode = spimode,
.bus_num = busnum,
.chip_select = chipselect,
.max_speed_hz = maxspeed,
};
structspi_master *master;
master= spi_busnum_to_master(busnum);
if(!master) {
status= -ENODEV;
gotoerror_busnum;
}
/*We create a virtual device that will sit on the bus */
spi= spi_new_device(master, &chip);
5.4
6. SPI測試代碼
在kernelDocumentationspi文件夾下就是SPI測試程序，其中spidev_test.c是用於測試自發自收的。我在systemextras下新建spi文件夾，並把spidev_test.c拷貝到spi文件夾下，並創建一個Android.mk文件，內容如下：
LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE := spidev_test LOCAL_SRC_FILES := spidev_test.c LOCAL_MODULE_TAGS := optional include $(BUILD_EXECUTABLE)
然後進入此spi目錄下用mm命令編譯生成的可執行文件spidev_test在out argetproductmsm8909symbolssystemin目錄下。然後我們可以通過adb push命令把此文件拷貝到設備某個目錄下用./spidev_test執行，如果提示權限不夠，就用chmod 777 spidev_test命令。
用此程序可以測試spi設備驅動是否正常，但是否能夠正常驅動SPI從設備還需要根據具體的從設備來增加對應的控制。
7. 遇到的問題及解決
7.1 /sys/class/spi_master下找不到spi2
把kernelarcharmootdtsqcommsm8909-cb03.dtsi的i2c3 = &i2c_3注釋掉就可以看到了
aliases {
…
//spi0 = &spi_0; /* SPI0 controllerdevice */
spi2= &spi_2; /* SPI0 controller device */
i2c5 = &i2c_5; /* I2c5 cntroller device */
//i2c3 = &i2c_3; /* I2C3 controller */
i2c1= &i2c_1; /* I2C1 controller */
i2c2= &i2c_2; /* I2C2 NFC qup2 device */
i2c4= &i2c_4; /* I2C4 controller device */
i2c6= &i2c_6; /* I2c6 cntroller device */
};
7.2 /sys/class/spidev下看不到SPI2控制器下掛載的SPI從設備
(1) Spidev.c下修改
static const struct of_device_idspidev_dt_ids[] = {
//{.compatible = rohm,dh2228fv },
{.compatible = nxp,lpc1114 },
{},
};
(2) kernelarcharmootdtsqcommsm8909-cb03.dtsi的spi_2: spi@78b7000節點下增加從設備節點
spi@78b7000 {
spidev@0{
compatible= nxp,lpc1114;
reg= <0>;
spi-max-frequency= <1000000>;
qcom,psam_en_gpio= <&msm_gpio 23 0>;
};
};
7.3 應用層open()設備/dev/spidev2.0失敗
在systemcore ootdir init_CB03.rc增加下面的內容來修改權限
chmod 0666 /dev/spidev2.0
7.4 應用層用write()和read()測試自發自收失敗
用系統自帶的spidev_test采用的ioctl方式測試自發自收可以，但用write()寫返回值卻是0，正確的應該是返回我們實際寫入的字節數，目前原因不知道，相關的帖子：http://bbs.csdn.net/topics/391858635?page=1#post-400571674。
沒辦法我們PSAM的API層只能改用ioctl的方式就可以了。
7.5 SPI工作頻率過低
通過PSAM的API我設置SPI控制器工作的頻率為200kHZ，SPI控制器的spi_qsd提示頻率過低，改為1MHZ就可以了。
7.6 TDA8007給PSAM卡上電失敗
用我們實際的PSAM程序測試，根據調試信息可知選卡槽命令正常，但是給PSAM卡供5V電的時候一直沒有數據回來，後來查明是
圖6
把SW1的下拉改為上拉到3.3V就可以了。
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