如何修复在Linux内核SPI驱动程序中始终无法通过验证的SPI驱动程序

时间:2019-04-17 20:32:44

标签: c++ linux embedded embedded-linux spi

我正在运行使用Yocto(Pyro)构建的嵌入式Linux(4.14.16)。我在具有i.MX6DL的定制板上运行,并且SPI连接到FPGA(Xilinx Artix 7)。我目前正在编写一个属于抽象层的类,因此此代码位于Linux驱动程序的顶部。它不是Linux设备驱动程序。 SPI有效;我可以使用外壳程序脚本对FPGA进行编程,如果将数据回显到/dev/spi1.0中,则可以查看SPI流量(FPGA将SPI引至标头,我已经将其连接到分析器了。)

问题是,当我使用驱动程序尝试读取FPGA中的寄存器时,它没有发送任何内容。 SPI传输不会发生。

我稍微研究了Linux中的spidev和spi驱动程序,发现它在__spi_validate注释下的drivers / spi / spi.c中的/* check transfer rx_nbits */调用中失败了。是什么控制那些位?板上的所有内容都是每个时钟单个数据位,我们没有Quad-spi。

这是有问题的代码:

#include "os/drivers/buses/linuxos/spi_driver.h"

#include <fcntl.h>
#include <sstream>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/spi/spidev.h>
#include <sys/ioctl.h>

namespace os
{
namespace drivers
{
namespace buses
{
namespace linuxos
{
spi_driver::spi_driver(int bus_id, int cs_index, std::uint32_t speed_bps) :
    m_speed_bps(speed_bps)
{
    std::stringstream descriptor;
    descriptor << "/dev/spidev" << bus_id << '.' << cs_index;
    m_device_file_descriptor = descriptor.str();
}

bool spi_driver::transfer(const unsigned char *out_data, unsigned char *in_data, size_t size_in_bytes)
{
    int spi_file_handle = open(m_device_file_descriptor.c_str(), O_RDWR);
    bool success = (spi_file_handle >= 0);

    if (success)
    {
        printf("spidev opened\n");
        struct spi_ioc_transfer transfer_parameters;
        transfer_parameters.tx_buf = reinterpret_cast<unsigned long>(out_data);
        transfer_parameters.rx_buf = reinterpret_cast<unsigned long>(in_data);
        transfer_parameters.len = size_in_bytes;
        transfer_parameters.speed_hz = m_speed_bps;
        transfer_parameters.bits_per_word = 0;
        // transfer_parameters.cs_change = 0;
        // transfer_parameters.delay_usecs = 0;

        int ioctl_return = ioctl(spi_file_handle, SPI_IOC_MESSAGE(1), &transfer_parameters);

        printf("spidev ioctl returned %d\n", ioctl_return);

        success = (ioctl_return > 0);

        printf("Received data: ");
        for (unsigned int i = 0; i < size_in_bytes; i++)
        {
            printf("%02x ", in_data[i]);
        }
        printf("\n");
    }

    close(spi_file_handle);

    return success;
}
}
}
}
}

我不确定它是否相关(SPI似乎起作用...),但这是设备树的SPI部分。

&ecspi2 {
    cs-gpios = <&gpio5 12 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&pinctrl_ecspi2 &pinctrl_ecspi2_cs>;
    status = "okay";

    simulator-fpga {
        compatible = "mi,simulator-fpga";
        spi-max-frequency = <8000000>;
        reg = <0>;
    };
};

sim,simulator-fpga 已添加到通用spidev驱动程序的兼容字符串中,因为如果直接使用spidev会打印错误,但这是通用spidev设备。

我确实只是尝试使用Linux的读写功能,该功能可以正常工作(我在SPI分析器上看到了流量),但是我需要通过这种方法无法完成的全双工传输。

编辑:万一有人想知道这些printf语句打印了什么,这就是我从中得到的:

spidev opened
spidev ioctl returned -1
Received data: 00 00 00 00 00 00 00 00

接收到的数据是发送所需消息的正确长度。我不确定为什么返回值会为-1,如上所述,内核中spi.c抛出的错误是-22(EINVAL /无效参数)。

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

所以我不确定为什么需要这样做,但是此版本的驱动程序似乎可以工作。我添加了this example.中所有额外的ioctl  尽管我的FPGA仍然不喜欢输出(即使在3.14上也可以正常工作),但在逻辑分析仪和通过协议分析仪上看起来还是正确的。

#include "os/drivers/buses/linuxos/spi_driver.h"

#include <fcntl.h>
#include <sstream>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/spi/spidev.h>
#include <sys/ioctl.h>

namespace os
{
namespace drivers
{
namespace buses
{
namespace linuxos
{
spi_driver::spi_driver(int bus_id, int cs_index, std::uint32_t speed_bps) :
    m_speed_bps(speed_bps)
{
    std::stringstream descriptor;
    descriptor << "/dev/spidev" << bus_id << '.' << cs_index;
    m_device_file_descriptor = descriptor.str();
}

bool spi_driver::transfer(const unsigned char *out_data, unsigned char *in_data, size_t size_in_bytes)
{
    int spi_file_handle = open(m_device_file_descriptor.c_str(), O_RDWR);
    bool success = (spi_file_handle >= 0);

    const std::uint8_t mode = 3;
    const std::uint8_t bits = 8;
    int ioctl_return = 0;

    if (success)
    {
        ioctl_return = ioctl(spi_file_handle, SPI_IOC_WR_MODE, &mode);
        if (ioctl_return != 0)
            success = false;

        ioctl_return = ioctl(spi_file_handle, SPI_IOC_RD_MODE, &mode);
        if (ioctl_return != 0)
            success = false;

        ioctl_return = ioctl(spi_file_handle, SPI_IOC_WR_BITS_PER_WORD, &bits);
        if (ioctl_return != 0)
            success = false;

        ioctl_return = ioctl(spi_file_handle, SPI_IOC_RD_BITS_PER_WORD, &bits);
        if (ioctl_return != 0)
            success = false;

        ioctl_return = ioctl(spi_file_handle, SPI_IOC_WR_MAX_SPEED_HZ, &m_speed_bps);
        if (ioctl_return != 0)
            success = false;

        ioctl_return = ioctl(spi_file_handle, SPI_IOC_RD_MAX_SPEED_HZ, &m_speed_bps);
        if (ioctl_return != 0)
            success = false;
    }

    if (success)
    {
        struct spi_ioc_transfer tr;
        tr.tx_buf = reinterpret_cast<unsigned long>(out_data);
        tr.rx_buf = reinterpret_cast<unsigned long>(in_data);
        tr.len = size_in_bytes;
        tr.delay_usecs = 0;
        tr.speed_hz = 0;
        tr.bits_per_word = 0;

        ioctl_return = ioctl(spi_file_handle, SPI_IOC_MESSAGE(1), &tr);
        success = (ioctl_return != 1);
    }

    close(spi_file_handle);

    return success;
}
}
}
}
}