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Linux下SPI驱动简介
??SPI驱动框架和I2C驱动框架是十分相似的，不同的是因为SPI是通过片选引脚来选择从机设备的，因此SPI不再需要像I2C那样先进行寻址操作（查询从机地址）后再进行对应寄存器的数据交互，并且SPI是全双工通信，通信速率要远高于I2C。
??但是SPI显然占用的硬件资源也比I2C要多，并且SPI没有了像I2C那样指定的流控制（例如开始、停止信号）和没有了像I2C应当机制（导致无法确认数据是否接收到了）。
SPI架构概述
??Linux的SPI体系结构可以分为3个组成部分：
??spi核心（SPI Core）：SPI Core是Linux内核用来维护和管理spi的核心部分，SPI Core提供操作接口函数，允许一个spi master，spi driver和spi device初始化时在SPI Core中进行注册，以及退出时进行注销。
??spi控制器驱动或适配器驱动（SPI Master Driver）：SPI Master针对不同类型的spi控制器硬件，实现spi总线的硬件访问操作。SPI Master 通过接口函数向SPI Core注册一个控制器。
??spi设备驱动（SPI Device Driver）：SPI Driver是对应于spi设备端的驱动程序，通过接口函数向SPI Core进行注册，SPI Driver的作用是将spi设备挂接到spi总线上;Linux的软件架构图如下图所示：
SPI适配器（控制器）
/* 有省略 */
struct spi_master {
struct device dev;
struct list_head list;
int (*transfer)(struct spi_device *spi, struct spi_message *mesg);
int (*transfer_one_message)(struct spi_master *master, struct spi_message *mesg);
int *cs_gpios;
......
??transfer 函数，和 i2c_algorithm 中的 master_xfer 函数一样，控制器数据传输函数。
??transfer_one_message 函数，也用于 SPI 数据发送，用于发送一个 spi_message，SPI 的数据会打包成 spi_message，然后以队列方式发送出去。
SPI 主机驱动（或设配器驱动）的核心就是申请 spi_master，然后初始化 spi_master，最后向 Linux 内核注册spi_master。
spi_master 申请与释放：
struct spi_master *spi_alloc_master(struct device *dev, unsigned size)
void spi_master_put(struct spi_master *master)
spi_master 的注册与注销：
int spi_register_master(struct spi_master *master)
void spi_unregister_master(struct spi_master *master)
SPI设备驱动
struct spi_driver {
const struct spi_device_id *id_table;
int (*probe)(struct spi_device *spi);
int (*remove)(struct spi_device *spi);
void (*shutdown)(struct spi_device *spi);
struct device_driver driver;
};
??可以看出，spi_driver 和 i2c_driver、 platform_driver 基本一样，当 SPI 设备和驱动匹配成功以后 probe 函数就会执行。
spi_driver注册示例
示例代码 62.1.1.3 spi_driver 注册示例程序
1 /* probe 函数 */
2 static int xxx_probe(struct spi_device *spi)
3 {
4 /* 具体函数内容 */
5 return 0;
6 }
7 8
/* remove 函数 */
9 static int xxx_remove(struct spi_device *spi)
10 {
11 /* 具体函数内容 */
12 return 0;
13 }
14 /* 传统匹配方式 ID 列表 */
15 static const struct spi_device_id xxx_id[] = {
16 {"xxx", 0},
17 {}
18 };
19
20 /* 设备树匹配列表 */
21 static const struct of_device_id xxx_of_match[] = {
22 { .compatible = "xxx" },
23 { /* Sentinel */ }
24 };
25
26 /* SPI 驱动结构体 */
27 static struct spi_driver xxx_driver = {
28 .probe = xxx_probe,
29 .remove = xxx_remove,
30 .driver = {
31 .owner = THIS_MODULE,
32 .name = "xxx",
33 .of_match_table = xxx_of_match,
34 },
35 .id_table = xxx_id,
36 };
37
38 /* 驱动入口函数 */
39 static int __init xxx_init(void)
40 {
41 return spi_register_driver(&xxx_driver);
42 }
43
44 /* 驱动出口函数 */
45 static void __exit xxx_exit(void)
46 {
47 spi_unregister_driver(&xxx_driver);
48 }
49
50 module_init(xxx_init);
51 module_exit(xxx_exit);
SPI 设备和驱动匹配过程
??SPI 设备和驱动的匹配过程是由 SPI 总线来完成的，这点和 platform、 I2C 等驱动一样， SPI总线为 spi_bus_type，定义在 drivers/spi/spi.c 文件中，内容如下：
131 struct bus_type spi_bus_type = {
132 .name = "spi",
133 .dev_groups = spi_dev_groups,
134 .match = spi_match_device,
135 .uevent = spi_uevent,
136 };
??可以看出， SPI 设备和驱动的匹配函数为 spi_match_device，函数内容如下：
99 static int spi_match_device(struct device *dev, struct device_driver *drv)
100 {
101 const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
102 const struct spi_driver *sdrv = to_spi_driver(drv);
103
104 /* Attempt an OF style match */
105 if (of_driver_match_device(dev, drv))
106 return 1;
107
108 /* Then try ACPI */
109 if (acpi_driver_match_device(dev, drv))
110 return 1;
111
112 if (sdrv->id_table)
113 return !!spi_match_id(sdrv->id_table, spi);
114
115 return strcmp(spi->modalias, drv->name) == 0;
116 }
??spi_match_device 函数和 i2c_match_device 函数对于设备和驱动的匹配过程基本一样。
??第 105 行， of_driver_match_device 函数用于完成设备树设备和驱动匹配。比较 SPI 设备节点的 compatible 属性和 of_device_id 中的 compatible 属性是否相等，如果相当的话就表示 SPI 设备和驱动匹配。
??第 109 行， acpi_driver_match_device 函数用于 ACPI 形式的匹配。
??第 113 行， spi_match_id 函数用于传统的、无设备树的 SPI 设备和驱动匹配过程。比较 SPI设备名字和 spi_device_id 的 name 字段是否相等，相等的话就说明 SPI 设备和驱动匹配。
??第 115 行，比较 spi_device 中 modalias 成员变量和 device_driver 中的 name 成员变量是否相等。
编写imc20608六轴传感器SPI驱动
编写可以参考NXP官方spi-imx.c驱动程序和\Documentation\devicetree\bindings\spi\目录下的fsl-imx-cspi.txt、 spi-bus.txt绑定文档
硬件原理图：
具体引脚复用和什么配置参数不懂的可以查看I2C驱动那篇。
设备树编写操作
第一步：在pinctrl_ecspi3子节点下添加属性（寄存器地址及配置参数），如下。
pinctrl_ecspi3: ecspi3grp {
fsl,pins = <
MX6UL_PAD_UART2_TX_DATA__GPIO1_IO20 0x10B0 /* 不使用硬件片选，用普通IO在软件程序上自行控制 */
MX6UL_PAD_UART2_RX_DATA__ECSPI3_SCLK 0x10B1
MX6UL_PAD_UART2_CTS_B__ECSPI3_MOSI 0x10B1
MX6UL_PAD_UART2_RTS_B__ECSPI3_MISO 0x10B1
>;
};
第二步：在ecspi3节点上追加属性，如下。
/* 追加ecspi3字节点属性内容 */
&ecspi3 {
fsl,spi-num-chipselects = <1>; /* 1个片选 */
cs-gpios = <&gpio1 20 GPIO_ACTIVE_LOW>; /* “cs-gpios”作为软件片选使用 */
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&pinctrl_ecspi3>;
status = "okay";
#address-cells = <1>; /* ecspi3 node下使用1个u32来代表address */
#size-cells = <0>; /* ecspi3 node下使用0个u32来代表size */
/* 挂载到ecspi3总线上的对应具体spi设备 */
/* 节点名称spidev0，芯片名称icm20608 */
/* @后面的0表示SPI芯片接到哪个硬件片选上，现在是软件片选，所以是无效的 */
spidev0: icm20608@0 {
reg = <0>; /* 0存取spidev0设备的address，而spidev0设备的大小size为空,这里指片选第0个 */
compatible = "alientek,icm20608"; /* 兼容属性 */
spi-max-frequency = <8000000>; /* SPI最大时钟频率 */
};
};
重新加载设备树文件，在/sys/bus/spi/devices目录下查看，如下。
具体的imc20608驱动程序
icm20608.c
/*
* 根据linux内核的程序查找所使用函数的对应头文件。
*/
#include <linux/types.h>
#include <linux/module.h> //MODULE_LICENSE，MODULE_AUTHOR
#include <linux/init.h> //module_init，module_exit
#include <linux/kernel.h> //printk
#include <linux/fs.h> //struct file_operations
#include <linux/slab.h> //kmalloc, kfree
#include <linux/uaccess.h> //copy_to_user，copy_from_user
#include <linux/io.h> //ioremap，iounmap
#include <linux/cdev.h> //struct cdev,cdev_init,cdev_add,cdev_del
#include <linux/device.h> //class
#include <linux/of.h> //of_find_node_by_path
#include <linux/of_gpio.h> //of_get_named_gpio
#include <linux/gpio.h> //gpio_request,gpio_direction_output,gpio_set_number
#include <linux/atomic.h> //atomic_t
#include <linux/of_irq.h> //irq_of_parse_and_map
#include <linux/interrupt.h> //request_irq
#include <linux/timer.h> //timer_list
#include <linux/jiffies.h> //jiffies
#include <linux/atomic.h> //atomic_set
#include <linux/input.h> //input
#include <linux/platform_device.h> //platform
#include <linux/delay.h> //mdelay
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/spi/spi.h>
#include "icm20608.h"
/* 0 设备结构体 */
struct icm20608_dev {
dev_t devid; /* 设备号 */
int major; /* 主设备号 */
int minor; /* 主设备号 */
int count; /* 设备个数 */
char* name; /* 设备名字 */
struct cdev cdev; /* 注册设备结构体 */
struct class *class; /* 类 */
struct device *device; /* 设备 */
void *private_data; /* 私有数据 */
struct device_node *nd; /* 设备节点 */
int cs_gpio; /* 软件片选IO */
signed int gyro_x_adc; /* 陀螺仪X轴原始值 */
signed int gyro_y_adc; /* 陀螺仪Y轴原始值 */
signed int gyro_z_adc; /* 陀螺仪Z轴原始值 */
signed int accel_x_adc; /* 加速度计X轴原始值 */
signed int accel_y_adc; /* 加速度计Y轴原始值 */
signed int accel_z_adc; /* 加速度计Z轴原始值 */
signed int temp_adc; /* 温度原始值 */
};
static struct icm20608_dev icm20608dev; /* 实例icm20608_dev结构体 */
void icm20608_readdata(struct icm20608_dev *dev);
/* 2.2.1 打开字符设备文件 */
static int icm20608_open(struct inode *inde,struct file *filp) {
filp->private_data = &icm20608dev; /* 设置私有数据 */
return 0;
}
/* 2.2.2 关闭字符设备文件 */
static int icm20608_release(struct inode *inde,struct file *filp) {
return 0;
}
/* 2.2.3 向字符设备文件读取数据 */
static ssize_t icm20608_read(struct file *filp,char __user *buf,
size_t count,loff_t *ppos) {
signed int data[7];
long err = 0;
struct icm20608_dev *dev = (struct icm20608_dev *)filp->private_data; //提取私有属性
/* 5.2 读取icm20608六轴传感器原始数据并拷贝到用户上 */
icm20608_readdata(dev); //读取icm20608六轴传感器原始数据
data[0] = dev->gyro_x_adc;
data[1] = dev->gyro_y_adc;
data[2] = dev->gyro_z_adc;
data[3] = dev->accel_x_adc;
data[4] = dev->accel_y_adc;
data[5] = dev->accel_z_adc;
data[6] = dev->temp_adc;
err = copy_to_user(buf, data, sizeof(data));
return 0;
}
/* 2.2.4 向字符设备文件写入数据 */
static ssize_t icm20608_write(struct file *filp,const char __user *buf,
size_t count,loff_t *ppos) {
struct icm20608_dev *dev = (struct icm20608_dev *)filp->private_data;
return 0;
}
#if 0
/* 4.2.1 spi读寄存器，读取n个字节寄存器 */
static int icm20608_read_regs(struct icm20608_dev *dev, u8 reg, void *buf, int len) {
int ret = -1;
unsigned char txdata[1];
unsigned char * rxdata;
struct spi_message m;
struct spi_transfer *t;
struct spi_device *spi = (struct spi_device *)dev->private_data;
t = kzalloc(sizeof(struct spi_transfer), GFP_KERNEL); /* 申请内存 */
if(!t) {
return -ENOMEM;
}
rxdata = kzalloc(sizeof(char) * len, GFP_KERNEL); /* 申请内存 */
if(!rxdata) {
goto out1;
}
/* 一共发送len+1个字节的数据，第一个字节为
寄存器首地址，一共要读取len个字节长度的数据，*/
txdata[0] = reg | 0x80; /* 写数据的时候首寄存器地址bit8要置1 */
t->tx_buf = txdata; /* 要发送的数据 */
t->rx_buf = rxdata; /* 要读取的数据 */
t->len = len+1; /* t->len=发送的长度+读取的长度 */
spi_message_init(&m); /* 初始化spi_message */
spi_message_add_tail(t, &m);/* 将spi_transfer添加到spi_message队列 */
ret = spi_sync(spi, &m); /* 同步发送 */
if(ret) {
goto out2;
}
memcpy(buf, rxdata+1, len); /* 只需要读取的数据 */
out2:
kfree(rxdata); /* 释放内存 */
out1:
kfree(t); /* 释放内存 */
return ret;
}
/* 4.2.2 spi写寄存器 */
static int icm20608_write_regs(struct icm20608_dev *dev, u8 reg, u8 *buf, int len) {
int ret = 0;
unsigned char *txdata;
struct spi_message m;
struct spi_transfer *t;
struct spi_device *spi = (struct spi_device *)dev->private_data; //提取spi私有数据
/* 构建spi_transfer */
t = kzalloc(sizeof(struct spi_transfer), GFP_KERNEL);
if(!t) {
return -ENOMEM;
}
txdata = kzalloc(sizeof(char)+len, GFP_KERNEL);
if(!txdata) {
kfree(txdata); /* 释放内存 */
}
/* 第一步：发送要写入的寄存器地址 */
txdata[0] = reg & 0XEF; //MOSI发送8位地址，但是实质地址只有前7位，第8位是读写位（W:0）
memcpy(&txdata[1], buf, len); /* 把len个寄存器拷贝到txdata里，等待发送 */
t->tx_buf = txdata; //发送的数据
t->len = 1 + len; //发送数据长度
spi_message_init(&m); //初始化spi_message
spi_message_add_tail(t,&m); //将spi_transfer添加进spi_message里面
ret = spi_sync(spi,&m); //以同步方式发送数据
if(ret < 0) {
printk("spi_sync error!\r\n");
}
kfree(txdata); /* 释放内存 */
kfree(t); /* 释放内存 */
return ret;
}
#endif
#if 1
/***********************************************************************************/
/******** 上面读写多个寄存器的方法函数可以使用内核提供的API：spi_write和spi_read代替 ********/
/* 4.2.1 spi读寄存器，读取n个字节寄存器 */
static int icm20608_read_regs(struct icm20608_dev *dev, u8 reg, void *buf, int len) {
struct spi_device *spi = (struct spi_device *)dev->private_data; //提取spi私有数据
u8 reg_addr = 0;
/* 片选引脚cs拉低，spi通讯有效 */
// gpio_set_value(dev->cs_gpio, 0);
reg_addr = reg | 0X80; //寄存器地址，读
spi_write_then_read(spi, ®_addr, 1, buf, len); //保证发送完地址后片选信号连续并接着读取数据
// spi_write(spi, ®_addr, 1); //发送读寄存器地址
// spi_read(spi, buf, len); //读寄存器内容
// gpio_set_value(dev->cs_gpio, 1);
return 0;
}
static int icm20608_write_regs(struct icm20608_dev *dev, u8 reg, u8 *buf, int len) {
struct spi_device *spi = (struct spi_device *)dev->private_data; //提取spi私有数据
u8 *txdata;
txdata = kzalloc(len +1, GFP_KERNEL); //申请一段内存,长度len+1字节
txdata[0] = reg & 0XEF; //寄存器地址，写
memcpy(&txdata[1], buf, len); //将发送的数据拷贝过来
spi_write(spi, txdata, len+1); //发送写寄存器地址
return 0;
}
/***********************************************************************************/
#endif
/* 4.3.1 icm20608读取单个寄存器 */
static u8 icm20608_read_onereg(struct icm20608_dev *dev, u8 reg) {
u8 data = 0;
icm20608_read_regs(dev,reg, &data, 1);
return data;
}
/* 4.3.2 icm20608写一个寄存器 */
static void icm20608_write_onereg(struct icm20608_dev *dev, u8 reg, u8 value) {
icm20608_write_regs(dev, reg, &value, 1);
}
/* 5.1 读取ICM20608的数据，读取原始数据，包括三轴陀螺仪、三轴加速度计和内部温度。 */
void icm20608_readdata(struct icm20608_dev *dev) {
unsigned char data[14] = { 0 };
icm20608_read_regs(dev, ICM20_ACCEL_XOUT_H, data, 14);
dev->accel_x_adc = (signed short)((data[0] << 8) | data[1]);
dev->accel_y_adc = (signed short)((data[2] << 8) | data[3]);
dev->accel_z_adc = (signed short)((data[4] << 8) | data[5]);
dev->temp_adc = (signed short)((data[6] << 8) | data[7]);
dev->gyro_x_adc = (signed short)((data[8] << 8) | data[9]);
dev->gyro_y_adc = (signed short)((data[10] << 8) | data[11]);
dev->gyro_z_adc = (signed short)((data[12] << 8) | data[13]);
}
/* 4.1 icm20608里面的寄存器初始化 */
void icm20608_reg_init(struct icm20608_dev *dev) {
u8 value = 0;
/* 4.4 */
icm20608_write_onereg(dev, ICM20_PWR_MGMT_1, 0X80); //复位，复位后为0X40，睡眠模式
mdelay(50);
icm20608_write_onereg(dev, ICM20_PWR_MGMT_1, 0X01); //关闭睡眠，自动选择时钟
mdelay(50);
value = icm20608_read_onereg(dev, ICM20_WHO_AM_I);
printk("ICM20608 ID = 0X%X\r\n",value);
value = icm20608_read_onereg(dev, ICM20_PWR_MGMT_1);
printk("ICM20_PWR_MGMT_1 = 0X%X\r\n",value);
/* 以下是关于6轴传感器的初始化 */
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_SMPLRT_DIV, 0x00);
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_GYRO_CONFIG, 0x18);
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_ACCEL_CONFIG, 0x18);
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_CONFIG, 0x04);
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_ACCEL_CONFIG2, 0x04);
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_PWR_MGMT_2, 0x00);
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_LP_MODE_CFG, 0x00);
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_FIFO_EN, 0x00);
}
/* 2 icm20608操作集合 */
static const struct file_operations icm20608_ops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = icm20608_open,
.release = icm20608_release,
.read = icm20608_read,
.write = icm20608_write,
};
/* 1.6 probe函数 */
static int icm20608_probe(struct spi_device *spi) {
int ret = 0;
printk("icm20608_probe successful!\r\n");
/*===================== 2.1 搭建字符设备框架 =====================*/
// /* 2.1.1 配置设备结构体的参数 */
icm20608dev.name = "icm20608"; //设备名称
icm20608dev.major = 0; //主设备号
icm20608dev.count = 1;
/* 2.1.2 分配或定义设备号并注册设备号 */
/* 如果主设备号不为0,否则为自定义设备号，否则为由系统分配设备号 */
if(icm20608dev.major) {
icm20608dev.devid = MKDEV(icm20608dev.major, 0);
ret = register_chrdev_region(icm20608dev.devid,icm20608dev.count,icm20608dev.name); //注册设备号
} else {
alloc_chrdev_region(&icm20608dev.devid,0,icm20608dev.count,icm20608dev.name); //自动分配设备号
icm20608dev.major = MAJOR(icm20608dev.devid); //主设备号
icm20608dev.minor = MINOR(icm20608dev.devid); //次设备号
}
if (ret < 0) {
printk("icm20608 chrdev region failed!\r\n");
goto fail_devid; //注册设备号失败
}
printk("icm20608 major = %d, minor = %d \r\n",icm20608dev.major,icm20608dev.minor); //打印主次设备号
/* 2.1.3 添加字符设备 */
cdev_init(&icm20608dev.cdev, &icm20608_ops);
ret = cdev_add(&icm20608dev.cdev, icm20608dev.devid, icm20608dev.count);
if(ret < 0) {
printk("icm20608 add char device failed!\r\n");
goto fail_cdev;
}
/* 2.1.4 自动创建设备节点 */
icm20608dev.class = class_create(THIS_MODULE,icm20608dev.name); //创建类
if(IS_ERR(icm20608dev.class)) {
ret = PTR_ERR(icm20608dev.class);
printk("icm20608 class_create failed!\r\n");
goto fail_class;
}
icm20608dev.device = device_create(icm20608dev.class, NULL, icm20608dev.devid, NULL, icm20608dev.name); //创建设备
if(IS_ERR(icm20608dev.device)) {
ret = PTR_ERR(icm20608dev.device);
printk("icm20608 device_create failed!\r\n");
goto fail_device;
}
/* 2.1.1 设置icm20608的私有数据为spi，类似于I2C的client */
icm20608dev.private_data = spi;
/* 2.1.2 设置SPI的模式 */
spi->mode = SPI_MODE_0; //MODE0,CPOL=0, CPHA=0
/************************************************************************************/
/* 虽然使用的是GPIO模式的软件片选，但是使用spi_driver内核自动会给我们在调用API的时候控制
* 非要自己去控制的话，cs-gpio这个属性名字不能带s（cs-gpios），因为of_get_named_gpio会报错
*/
/* 3.1 获取片选引脚 */
/* 3.1.1 获取片选引脚的节点，而icm20608dev.nd = spi->dev.of_node;获取的是spidev0的节点 */
/* 因为我们需要的是子节点spidev0上一层的父节点ecspi3，因此需要使用of_get_parent */
// icm20608dev.nd = of_get_parent(spi->dev.of_node);
// /* 3.1.2 获取片选引脚的节点属性---GPIO编号 */
// icm20608dev.cs_gpio = of_get_named_gpio(icm20608dev.nd, "cs-gpio", 0);
// if(icm20608dev.cs_gpio < 0) {
// printk("can't get cs-gpios!\r\n");
// ret = -EINVAL;
// goto fail_getgpio;
// }
// /* 3.1.3 申请CS对应的GPIO */
// ret = gpio_request(icm20608dev.cs_gpio,"cs");
// if(ret) {
// printk("failed to request the cs-gpio!\r\n");
// ret = -EINVAL;
// goto fail_requestgpio;
// }
// /* 3.1.4 设置cs gpio的输出方向及默认电平 */
// ret = gpio_direction_output(icm20608dev.cs_gpio,1); //设置led对应的GPIO1-IO20为输出模式，并输出高电平
// if(ret) {
// printk("failed to drive the cs reset gpio!\r\n");
// goto fail_setouput;
// }
/***********************************************************************************/
/* 4.1 调用icm20608初始化函数 */
icm20608_reg_init(&icm20608dev);
return 0;
fail_setouput: //设置IO输出失败
gpio_free(icm20608dev.cs_gpio);
fail_requestgpio: //申请IO失败
fail_getgpio: //获取CS对应的设备节点中的GPIO信息失败
device_destroy(icm20608dev.class,icm20608dev.devid);
fail_device: //创建设备失败
class_destroy(icm20608dev.class);
fail_class: //创建类失败
cdev_del(&icm20608dev.cdev);
fail_cdev: //注册设备或者叫添加设备失败
unregister_chrdev_region(icm20608dev.devid,icm20608dev.count);
fail_devid: //分配设备号失败
return ret;
}
/* 1.7 remove函数 */
static int icm20608_remove(struct spi_device *spi) {
printk("icm20608_remove finish\r\n");
/* 3.5 释放申请的GPIO */
gpio_free(icm20608dev.cs_gpio);
/* 3.4 摧毁设备 */
device_destroy(icm20608dev.class,icm20608dev.devid);
/* 3.3 摧毁类 */
class_destroy(icm20608dev.class);
/* 3.2 注销字符设备 */
cdev_del(&icm20608dev.cdev);
/* 3.1 注销设备号*/
unregister_chrdev_region(icm20608dev.devid,icm20608dev.count);
return 0;
}
/* 1.4 传统的匹配表 */
static const struct spi_device_id icm20608_id[] = {
{"alientek,icm20608", 0},
{}
};
/* 1.5 设备树匹配表 */
static const struct of_device_id icm20608_of_match[] = {
{ .compatible = "alientek,icm20608" },
{}
};
/* 1.3 spi_driver结构体 */
static struct spi_driver icm20608_driver = {
.probe = icm20608_probe,
.remove = icm20608_remove,
.driver = {
.owner = THIS_MODULE,
.name = "icm20608",
.of_match_table = icm20608_of_match,
},
.id_table = icm20608_id,
};
// module_spi_driver(icm20608_driver);
/* 1.1 驱动模块入口函数 */
static int __init icm20608_init(void) {
return spi_register_driver(&icm20608_driver); //注册spi驱动设备
}
/* 1.2 驱动模块出口函数 */
static void __exit icm20608_exit(void) {
spi_unregister_driver(&icm20608_driver); //注销spi驱动设备
}
// /* 驱动许可和个人信息 */
module_init(icm20608_init);
module_exit(icm20608_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("djw");
??这里解释一下上图：红色框框是使用软件片选cs并属性名称为“cs-gpio”不带s时，内核就不能自动给我们调用相应API控制片选cs，那么此时我们就要自己手动控制cs信号了。
蓝色框框是在我们使用“cs-gpios”带s时，不能直接这样使用，因为在每次调用API后片选cs都会被内核置高（无效状态），那么读寄存器内容通信就被间断了（发送完寄存器地址后读寄存器内容期间片选cs是不能置为无效状态的）。
icm20608.h
#ifndef _BSP_ICM20608_H
#define _BSP_ICM20608_H
#define ICM20608G_ID 0XAF /* ID值 */
#define ICM20608D_ID 0XAE /* ID值 */
/* ICM20608寄存器
*复位后所有寄存器地址都为0，除了
*Register 107(0X6B) Power Management 1 = 0x40
*Register 117(0X75) WHO_AM_I = 0xAF或0xAE
*/
/* 陀螺仪和加速度自测(出产时设置，用于与用户的自检输出值比较） */
#define ICM20_SELF_TEST_X_GYRO 0x00
#define ICM20_SELF_TEST_Y_GYRO 0x01
#define ICM20_SELF_TEST_Z_GYRO 0x02
#define ICM20_SELF_TEST_X_ACCEL 0x0D
#define ICM20_SELF_TEST_Y_ACCEL 0x0E
#define ICM20_SELF_TEST_Z_ACCEL 0x0F
/* 陀螺仪静态偏移 */
#define ICM20_XG_OFFS_USRH 0x13
#define ICM20_XG_OFFS_USRL 0x14
#define ICM20_YG_OFFS_USRH 0x15
#define ICM20_YG_OFFS_USRL 0x16
#define ICM20_ZG_OFFS_USRH 0x17
#define ICM20_ZG_OFFS_USRL 0x18
#define ICM20_SMPLRT_DIV 0x19
#define ICM20_CONFIG 0x1A
#define ICM20_GYRO_CONFIG 0x1B
#define ICM20_ACCEL_CONFIG 0x1C
#define ICM20_ACCEL_CONFIG2 0x1D
#define ICM20_LP_MODE_CFG 0x1E
#define ICM20_ACCEL_WOM_THR 0x1F
#define ICM20_FIFO_EN 0x23
#define ICM20_FSYNC_INT 0x36
#define ICM20_INT_PIN_CFG 0x37
#define ICM20_INT_ENABLE 0x38
#define ICM20_INT_STATUS 0x3A
/* 加速度输出 */
#define ICM20_ACCEL_XOUT_H 0x3B
#define ICM20_ACCEL_XOUT_L 0x3C
#define ICM20_ACCEL_YOUT_H 0x3D
#define ICM20_ACCEL_YOUT_L 0x3E
#define ICM20_ACCEL_ZOUT_H 0x3F
#define ICM20_ACCEL_ZOUT_L 0x40
/* 温度输出 */
#define ICM20_TEMP_OUT_H 0x41
#define ICM20_TEMP_OUT_L 0x42
/* 陀螺仪输出 */
#define ICM20_GYRO_XOUT_H 0x43
#define ICM20_GYRO_XOUT_L 0x44
#define ICM20_GYRO_YOUT_H 0x45
#define ICM20_GYRO_YOUT_L 0x46
#define ICM20_GYRO_ZOUT_H 0x47
#define ICM20_GYRO_ZOUT_L 0x48
#define ICM20_SIGNAL_PATH_RESET 0x68
#define ICM20_ACCEL_INTEL_CTRL 0x69
#define ICM20_USER_CTRL 0x6A
#define ICM20_PWR_MGMT_1 0x6B
#define ICM20_PWR_MGMT_2 0x6C
#define ICM20_FIFO_COUNTH 0x72
#define ICM20_FIFO_COUNTL 0x73
#define ICM20_FIFO_R_W 0x74
#define ICM20_WHO_AM_I 0x75
/* 加速度静态偏移 */
#define ICM20_XA_OFFSET_H 0x77
#define ICM20_XA_OFFSET_L 0x78
#define ICM20_YA_OFFSET_H 0x7A
#define ICM20_YA_OFFSET_L 0x7B
#define ICM20_ZA_OFFSET_H 0x7D
#define ICM20_ZA_OFFSET_L 0x7E
#endif
icm20608APP.c
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <linux/input.h>
/*
* argc：应用程序参数个数
* argv[]：具体打参数内容，字符串形式
* ./imc20608APP <filename>
* ./imc20608APP /dev/imc20608
*/
/*
* @description : main 主程序
* @param - argc : argv 数组元素个数
* @param - argv : 具体参数
* @return : 0 成功;其他 失败
*/
int main(int argc, char *argv[])
{
int fd, ret;
char *filename;
signed int databuf[7]; //原始数据存放数组
unsigned char data[14]; //转换后的数据存放数组
/* 原始数据 */
signed int gyro_x_adc, gyro_y_adc, gyro_z_adc;
signed int accel_x_adc, accel_y_adc, accel_z_adc;
signed int temp_adc;
/* 转化后的数据 */
float gyro_x_act, gyro_y_act, gyro_z_act;
float accel_x_act, accel_y_act, accel_z_act;
float temp_act;
/* 判断输入的元素个数 */
if(argc != 2) {
printf("ERROR USAGE!\r\n");
return -1;
}
filename = argv[1]; //获取驱动文件的路径
fd = open(filename,O_RDWR); //根据文件路径以读写方式打开文件
if(fd < 0) {
printf("file %s open failed!\r\n",filename);
return -1;
}
while(1) {
ret = read(fd, databuf, sizeof(databuf)); //获取元素数据
if(ret == 0) { //数据读取成功
gyro_x_adc = databuf[0];
gyro_y_adc = databuf[1];
gyro_z_adc = databuf[2];
accel_x_adc = databuf[3];
accel_y_adc = databuf[4];
accel_z_adc = databuf[5];
temp_adc = databuf[6];
/* 计算实际值 */
gyro_x_act = (float)(gyro_x_adc) / 16.4;
gyro_y_act = (float)(gyro_y_adc) / 16.4;
gyro_z_act = (float)(gyro_z_adc) / 16.4;
accel_x_act = (float)(accel_x_adc) / 2048;
accel_y_act = (float)(accel_y_adc) / 2048;
accel_z_act = (float)(accel_z_adc) / 2048;
temp_act = ((float)(temp_adc) - 25 ) / 326.8 + 25;
printf("\r\n原始值:\r\n");
printf("gx = %d, gy = %d, gz = %d\r\n", gyro_x_adc, gyro_y_adc, gyro_z_adc);
printf("ax = %d, ay = %d, az = %d\r\n", accel_x_adc, accel_y_adc, accel_z_adc);
printf("temp = %d\r\n", temp_adc);
printf("实际值:");
printf("act gx = %.2f°/S, act gy = %.2f°/S, act gz = %.2f°/S\r\n", gyro_x_act, gyro_y_act, gyro_z_act);
printf("act ax = %.2fg, act ay = %.2fg, act az = %.2fg\r\n", accel_x_act, accel_y_act, accel_z_act);
printf("act temp = %.2f°C\r\n", temp_act);
}
usleep(100000);
}
close(fd);
return 0;
}
操作及现象
