Linux SPI总线和设备驱动架构之一:系统概述
SPI是"Serial Peripheral Interface" 的缩写,是一种四线制的同步串行通信接口,用来连接微控制器、传感器、存储设备,SPI设备分为主设备和从设备两种,用于通信和控制的四根线分别是:
- CS 片选信号
- SCK 时钟信号
- MISO 主设备的数据输入、从设备的数据输出脚
- MOSI 主设备的数据输出、从设备的数据输入脚
因为在大多数情况下,CPU或SOC一侧通常都是工作在主设备模式,所以,目前的Linux内核版本中,只实现了主模式的驱动框架。
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硬件结构
工作时序
- 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
软件架构
SPI控制器驱动程序
SPI通用接口封装层
为了简化SPI驱动程序的编程工作,同时也为了降低协议驱动程序和控制器驱动程序的耦合程度,内核把控制器驱动和协议驱动的一些通用操作封装成标准的接口,加上一些通用的逻辑处理操作,组成了SPI通用接口封装层。这样的好处是,对于控制器驱动程序,只要实现标准的接口回调API,并把它注册到通用接口层即可,无需直接和协议层驱动程序进行交互。而对于协议层驱动来说,只需通过通用接口层提供的API即可完成设备和驱动的注册,并通过通用接口层的API完成数据的传输,无需关注SPI控制器驱动的实现细节。
SPI协议驱动程序
SPI通用设备驱动程序
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