Linux SPI初始化及接口函數代碼細究

時間 2020-07-09

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2012-01-08 22:11:38數據結構

目的：我須要掌握spi驅動相關數據結構關係，及在哪部分函數中把這些數值進行底層寄存器賦值的。結合應用層函數完成spi驅動的代碼測試。已達到靈活修改的目的。app

按順序看probe函數中async

if (!pdata->set_cs)ide

則 hw->set_cs = s3c24xx_spi_gpiocs;函數

gpio_direction_output(pdata->pin_cs, 1);測試

因爲個人platform_device.platform_data沒設置set_cs。默認設置gpio片選。而且把pin_cs腳設置爲輸出。接着指針

s3c24xx_spi_initialsetup(hw);函數裏面有設置寄存器操做，設置默認值，代碼以下：調試

/* for the moment, permanently enable the clock */rest

clk_enable(hw->clk);orm

/* program defaults into the registers */

writeb(0xff, hw->regs + S3C2410_SPPRE);

writeb(SPPIN_DEFAULT, hw->regs + S3C2410_SPPIN);

writeb(SPCON_DEFAULT, hw->regs + S3C2410_SPCON);

再接着就是spi_add_device函數中調用s3c24xx_spi_setup，裏面有設置寄存器。

if (!spi->bits_per_word)

spi->bits_per_word = 8;

因爲個人spi->bits_per_word以前都沒有定義過。因此爲0，那麼默認設置spi->bits_per_word = 8;

接着調用s3c24xx_spi_setupxfer函數第一句就是struct s3c24xx_spi *hw = to_hw(spi);分析一下。

仔細看了下to_hw就是說spi把spi_device結構轉換爲s3c24xx_spi結構。

方法就是spi（spi_device結構）先指向父指針master（spi_master結構）。

接着就是指向dev（spi_master的device成員），再接着指向driver_data(device結構的driver_data成員)爲何說這就是s3c24xx_spi的類型哪？看probe一開始的幾句代碼便可。

struct s3c24xx_spi *hw;

hw = spi_master_get_devdata(master);

memset(hw, 0, sizeof(struct s3c24xx_spi));

接着回到s3c24xx_spi_setupxfer函數下面的代碼是

bpw = t ? t->bits_per_word : spi->bits_per_word;

hz = t ? t->speed_hz : spi->max_speed_hz;

因爲t傳進來是NULL，因此bpw= spi->bits_per_word;剛纔分析過了s3c24xx_spi_setup中把它設置爲默認值8。hz = spi->max_speed_hz;在spi_add_device函數以前的spi_new_device有賦值proxy->max_speed_hz = chip->max_speed_hz;就是spi_board_info裏的賦值，我本身設置的值。至於要寫入寄存器是在接下來的hw->bitbang.chipselect(spi, BITBANG_CS_INACTIVE)中調用hw->set_cs(hw->pdata, spi->chip_select, cspol^1);（probe中hw->set_cs = s3c24xx_spi_gpiocs裏定義的） s3c24xx_spi_gpiocs函數，設置cspol值爲0。

此函數也調用div = clk_get_rate(hw->clk) / hz;設置波特率寄存器。

===========================================================bitbang_work函數中有調用bitbang->chipselect(spi, BITBANG_CS_ACTIVE);

s3c24xx_spi_probe中有定義 hw->bitbang.chipselect = s3c24xx_spi_chipsel;

s3c24xx_spi_chipsel函數裏面有設置spi模式。數據來源是spi->mode。spi->mode又是在那裏賦值的呢？帶着問題作了以下探索

bitbang_work是在spi_bitbang_start中調用。

s3c24xx_spi_probe->spi_bitbang_start->bitbang_work但此時，spi-mode並無賦值。

賦值是在哪裏呢？換個方法，按順序查找。

s3c24xx_spi_probe->spi_bitbang_start->spi_register_master->scan_boardinfo->spi_new_device經過從頭至尾的方式查找，惟一首先出現spi_master與spi_device關係的是spi_new_device函數。進入其中調用的spi_alloc_device函數，查看註釋發現。

* Caller is responsible to call spi_add_device() on the returned

* spi_device structure to add it to the SPI master.

能夠肯定，spi->mode的首次賦值就是詞句代碼

proxy->mode = chip->mode;在bitbang_work函數中spi-mode並無賦值可是還在用是爲何呢？再仔細看代碼，原來while有個判斷條件。以前沒看到，搜索錯了方向。

在spi_new_device函數中proxy是spi_device結構。Spi->mode等都是在以下這裏賦值

proxy->chip_select = chip->chip_select;

proxy->max_speed_hz = chip->max_speed_hz;

proxy->mode = chip->mode; //s3c2410_spi1_board中沒定義，則默認爲0

proxy->irq = chip->irq;

strlcpy(proxy->modalias, chip->modalias, sizeof(proxy->modalias));

proxy->dev.platform_data = (void *) chip->platform_data;

proxy->controller_data = chip->controller_data;

proxy->controller_state = NULL;

========================

接着就是spi_add_device函數，裏面有一句if (spi->chip_select >= spi->master->num_chipselect) 他們分別是什麼值呢？spi->master->num_chipselect在哪裏？帶着問題，開始了以下探索歷程

spi->chip_select在spi_board_info s3c2410_spi1_board[]結構賦值中爲0。

static struct spi_board_info s3c2410_spi1_board[] = {

[0] = {

.modalias = "spidev",

.bus_num = 1, .chip_select = 0,

.irq = IRQ_EINT9,

.max_speed_hz = 2000*1000,

};

在scan_boardinfo 中調用函數時候傳遞的參數是(void) spi_new_device(master, chip);master是spi_master結構。再以前的spi_register_master函數中有對spi_master的num_chipselect成員賦值的核對。代碼以下：

if (master->num_chipselect == 0)

return -EINVAL;再往前找應該就能找到賦值了。

spi_bitbang_start中有對spi_register_master的調用。代碼以下：

status = spi_register_master(bitbang->master);

再往前看。s3c24xx_spi_probe函數中調用spi_bitbang_start，往上看到了master->num_chipselect的賦值語句了。代碼以下：

master->num_chipselect = hw->pdata->num_cs;

而hw->pdata = pdata = pdev->dev.platform_data;

而struct platform_device *pdev是platform_device中的platform_data結構，已經賦值了以下

static struct s3c2410_spi_info s3c2410_spi1_platdata = {

.pin_cs = S3C2410_GPG3,

.num_cs = 1,

.bus_num = 1,

};

因此chip_select= 0, spi->master->num_chipselect值爲1.

經過倒序來找，從spi_add_device一直找到了s3c24xx_spi_probe，按順序寫下：

s3c24xx_spi_probe->spi_bitbang_start->spi_register_master->scan_boardinfo->spi_new_device->spi_add_device

一個接口對應一個master，一個master對應一條SPI總線，一條總線上可能掛有多個設備，num_chipselect 就表示該總線上的設備, chip_select表示該SPI設備在該條SPI總線上的設備號的惟一標識。

====================================================probe中函數綁定與調用分析

hw->bitbang.master = hw->master;

hw->bitbang.setup_transfer = s3c24xx_spi_setupxfer;// s3c24xx_spi_setup中調用ret = s3c24xx_spi_setupxfer(spi, NULL);

hw->bitbang.chipselect = s3c24xx_spi_chipsel;//s3c24xx_spi_setupxfer中調用hw->bitbang.chipselect(spi, BITBANG_CS_INACTIVE);

hw->bitbang.txrx_bufs = s3c24xx_spi_txrx;// bitbang_work中調用status = bitbang->txrx_bufs(spi, t);

hw->bitbang.master->setup = s3c24xx_spi_setup;// spi_add_device中調用status = spi->master->setup(spi);

按probe初始化順序，則spi_add_device函數中調用

status = spi->master->setup(spi);//（s3c24xx_spi_setup）

接着s3c24xx_spi_setup函數中調用

ret = s3c24xx_spi_setupxfer(spi, NULL);

接着s3c24xx_spi_setupxfer函數中調用

hw->bitbang.chipselect(spi, BITBANG_CS_INACTIVE)

關於如上圖的問題，怎麼HZ數一開始不是我默認設置的呢？原來是由於，用戶層函數調用的時候先是從octl函數開始的不是從probe函數開始的。

probe函數打印出來的信息徹底正確。以下圖:

先調用spidev_message如何調用到bitbang_work的?

spi_bitbang_start->bitbang_work接着就沒方向了，不可能到spidev_message了。因而查了網上的資料，是spi_bitbang_transfer 中的代碼以下：queue_work(bitbang->workqueue, &bitbang->work); 調用了bitbang_work函數。爲何bitbang->work指示的就是bitbang_work函數呢？原來在 spi_bitbang_start函數中的第一句代碼INIT_WORK(&bitbang->work, bitbang_work);就說明了。好了，這樣就有方向繼續摸索了。關係流程以下：

spidev_message ->spidev_sync->spi_async【spi->master->transfer(spi, message); 定義在spi_bitbang_start函數中bitbang->master->transfer = spi_bitbang_transfer;】 -> spi_bitbang_transfer->bitbang_work

===============================================================

bitbang_work函數中有句代碼

setup_transfer = bitbang->setup_transfer;

if (setup_transfer) {

status = setup_transfer(spi, t);

bitbang->setup_transfer(spi, t)又是調用哪一個具體函數呢？

很面熟，想起來以前好像看到過在bitbang相關函數中，因而找到了spi_bitbang_start函數中有，代碼以下：

if (!bitbang->master->setup) {

if (!bitbang->setup_transfer)

bitbang->setup_transfer = spi_bitbang_setup_transfer;

原來是調用準備spi_bitbang_setup_transfer函數，先設置指針，傳遞進來的參數是(spi, t); 接着就在bitbang_work函數中調用status = setup_transfer(spi, t);即spi_bitbang_setup_transfer函數

其中與修改頻率相關的代碼以下：t是指向用戶傳遞來的數值，若是應用層函數沒有傳遞Hz值，則使用spi->max_speed_hz;就是spi_board_info中我本身定義的值。終於找到了賦值的元兇。代碼以下：

/* nsecs = (clock period)/2 */

if (!hz)

hz = spi->max_speed_hz;

if (hz) {

cs->nsecs = (1000000000/2) / hz;

if (cs->nsecs > (MAX_UDELAY_MS * 1000 * 1000))

return -EINVAL;

}

從打印的信息看出spi_bitbang_setup_transfer會調用s3c24xx_spi_setupxfer函數？原來以前分析錯了status = setup_transfer(spi, t);調用的probe中的s3c24xx_spi_setupxfer。由於這個if (!bitbang->master->setup) 條件不成了，因此bitbang.setup_transfer = s3c24xx_spi_setupxfer。這樣就能進入s3c24xx_spi_setupxfer函數了，而且這時候t不等於NULL。

bitbang_work函數中的struct spi_transfer *t = NULL;那麼究竟是哪一句爲t賦值的呢？再調試。應該是list_for_each_entry (t, &m->transfers, transfer_list) 句。

繼續分析串口信息，又進入了s3c24xx_spi_setupxfer啊！bitbang_work有調用嗎？繼續看，代碼以下

/* restore speed and wordsize */

if (setup_transfer)

setup_transfer(spi, NULL);

if (!(status == 0 && cs_change)) {

ndelay(nsecs);

bitbang->chipselect(spi, BITBANG_CS_INACTIVE);

ndelay(nsecs);

}

天呢！原來回複數據。也就是說個人這次spi自收發，用的不是初始化的值。緣由是在應用層函數中傳入了if (t->speed_hz || t->bits_per_word) 判斷條件中的2個值。若是不傳這2個值，那麼應該就用的是我在kernel中設置的默認值了。試一下，名稱爲spidev_test5

見下圖，效果和想象的是一致的。speed_hz與bits_per_word我在應用層註釋掉了。就沒調用以下代碼段，途中的「ready to change freq」信息應該寫成finish to change freq and other比較好，呵呵。