SPI驱动
SPI 是很常用的一个串行通信接口，用于连接各种外设、传感器等器件，在Linux裸机开发|SPI实验一文中已经对 SPI 接口做了详细的介绍。这里主要介绍 Linux 下的 SPI 驱动框架，并按照该框架去编写 SPI 设备驱动
一、SPI 驱动框架
SPI 驱动框架和 I2C 很类似，都分为主机控制器驱动和设备驱动，主机控制器也就是 SOC 的 SPI 控制器接口，和 I2C 适配器驱动一样， SPI 主机驱动一般都是由 SOC 厂商编写好的
1.1 SPI 主机驱动
SPI主机驱动就是 SOC的 SPI控制器驱动，内核使用 spi_master 表示 SPI主机驱动， spi_master是个结构体，定义在 include/linux/spi/spi.h文件中
struct spi_master {
struct device dev;
struct list_head list;
......
s16 bus_num;
u16 num_chipselect;
u16 dma_alignment;
u16 mode_bits;
u32 bits_per_word_mask;
......
u32 min_speed_hz;
u32 max_speed_hz;
u16 flags;
......
spinlock_t bus_lock_spinlock;
struct mutex bus_lock_mutex;
bool bus_lock_flag;
......
int (*setup)(struct spi_device *spi);
......
/* 控制器数据传输函数 */
int (*transfer)(struct spi_device *spi, struct spi_message *mesg);
......
/* 用于SPI数据发送，发送的数据会打包成spi_message，以队列方式发送出去 */
int (*transfer_one_message)(struct spi_master *master, struct spi_message *mesg);
......
};
SPI主机驱动的核心就是申请 spi_master，然后初始化 spi_master，最后向内核注册 spi_master
- spi_master申请与释放
/************************* spi_master申请 ***************************/
struct spi_master *spi_alloc_master(struct device *dev, unsigned size)
//dev：设备，一般是 platform_device 中的 dev 成员变量
//size：私有数据大小，可通过spi_master_get_devdata函数获取到这些数据
//返回值：申请到的 spi_master
/************************* spi_master释放 ***************************/
void spi_master_put(struct spi_master *master)
//master：要释放的 spi_master
- spi_master的注册与注销： spi_master初始化完成后就需要将其注册到内核
/************************* spi_master注册 ***************************/
int spi_register_master(struct spi_master *master)
//master：要注册的 spi_master
//返回值：0，成功；负值，失败
/************************* spi_master注销 ***************************/
void spi_unregister_master(struct spi_master *master)
//master：要注销的 spi_master
1.2 SPI 设备驱动
Linux 内核使用 spi_driver 结构体来表示 spi 设备驱动，在编写 SPI 设备驱动的时候需要我们实现 spi_driver。 spi_driver 结构体定义在include/linux/spi/spi.h 文件中
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;
};
spi_driver 初始化完成以后需要向 Linux 内核注册
- spi_driver 注册函数
int spi_register_driver(struct spi_driver *sdrv)
//sdrv：要注册的 spi_driver
//返回值：0，注册成功；赋值，注册失败
- spi_driver 注销函数
void spi_unregister_driver(struct spi_driver *sdrv)
//sdrv：要注销的 spi_driver
spi_driver 注册示例程序如下：
/* probe 函数 */
static int xxx_probe(struct spi_device *spi){
/* 具体函数内容 */
return 0;
}
/* remove 函数 */
static int xxx_remove(struct spi_device *spi){
/* 具体函数内容 */
return 0;
}
/* 传统匹配方式 ID 列表 */
static const struct spi_device_id xxx_id[] = {
{"xxx", 0},
{}
};
/* 设备树匹配列表 */
static const struct of_device_id xxx_of_match[] = {
{ .compatible = "xxx" },
{ /* Sentinel */ }
};
/* SPI 驱动结构体 */
static struct spi_driver xxx_driver = {
.probe = xxx_probe,
.remove = xxx_remove,
.driver = {
.owner = THIS_MODULE,
.name = "xxx",
.of_match_table = xxx_of_match,
},
.id_table = xxx_id,
};
/* 驱动入口函数 */
static int __init xxx_init(void){
return spi_register_driver(&xxx_driver);
}
/* 驱动出口函数 */
static void __exit xxx_exit(void){
spi_unregister_driver(&xxx_driver);
}
module_init(xxx_init);
module_exit(xxx_exit);
1.3 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，SPI 总线为 spi_bus_type，定义在 drivers/spi/spi.c 文件中
struct bus_type spi_bus_type = {
.name = "spi",
.dev_groups = spi_dev_groups,
.match = spi_match_device,
.uevent = spi_uevent,
};由上可见，SPI 设备和驱动的匹配函数为 spi_match_device，其函数内容如下：
static int spi_match_device(struct device *dev, struct device_driver *drv) {
const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
const struct spi_driver *sdrv = to_spi_driver(drv);
/* 用于完成设备树设备和驱动匹配 */
if (of_driver_match_device(dev, drv))
return 1;
/* 用于ACPI形式的匹配 */
if (acpi_driver_match_device(dev, drv))
return 1;
/* 用于传统无设备树设备和驱动匹配 */
if (sdrv->id_table)
return !!spi_match_id(sdrv->id_table, spi);
/* 比较modalias成员变量和name成员变量是否相等 */
return strcmp(spi->modalias, drv->name) == 0;
}1.4 SPI 设备数据收发处理
当向 Linux 内核注册成功 spi_driver 后就可以使用 SPI 核心层提供的 API 函数来对设备进行读写操作了。首先是 spi_transfer 结构体，此结构体用于描述 SPI 传输信息，结构体内容如下：
struct spi_transfer {
const void *tx_buf; //保存着要发送的数据
void *rx_buf; //用于保存接收到的数据
unsigned len; //要进行传输的数据长度
dma_addr_t tx_dma;
dma_addr_t rx_dma;
struct sg_table tx_sg;
struct sg_table rx_sg;
unsigned cs_change:1;
unsigned tx_nbits:3;
unsigned rx_nbits:3;
#define SPI_NBITS_SINGLE 0x01 /* 1bit transfer */
#define SPI_NBITS_DUAL 0x02 /* 2bits transfer */
#define SPI_NBITS_QUAD 0x04 /* 4bits transfer */
u8 bits_per_word;
u16 delay_usecs;
u32 speed_hz;
struct list_head transfer_list;
};spi_transfer 需要组织成 spi_message， spi_message 也是一个结构体，内容如下：
struct spi_message {
struct list_head transfers;
struct spi_device *spi;
unsigned is_dma_mapped:1;
......
/* completion is reported through a callback */
void (*complete)(void *context);
void *context;
unsigned frame_length;
unsigned actual_length;
int status;
struct list_head queue;
void *state;
};
在使用spi_message之前需要对其进行初始化
void spi_message_init(struct spi_message *m)
//m：要初始化的 spi_message
spi_message 初始化完成以后需要将 spi_transfer 添加到 spi_message 队列中
void spi_message_add_tail(struct spi_transfer *t, struct spi_message *m)
//t：要添加到队列中的 spi_transfer
//m：spi_transfer 要加入的 spi_message
spi_message 准备好后既可以进行数据传输，数据传输分为同步传输和异步传输
/***同步传输会阻塞的等待 SPI 数据传输完成***/
int spi_sync(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
//spi：要进行数据传输的 spi_device
//message：要传输的 spi_message
/***异步传输不会阻塞等待，需设置spi_message中的
complete回调函数，当异步传输完成后此函数就会被调用***/
int spi_async(struct spi_device *spi, struct spi_message *message)
//spi：要进行数据传输的 spi_device
//message：要传输的 spi_message
综上所述， SPI 数据传输示例代码如下：
/********** SPI 多字节发送 **********/
static int spi_send(struct spi_device *spi, u8 *buf, int len){
int ret;
struct spi_message m;
struct spi_transfer t = { //1. 定义一个spi_transfer结构体变量，并设置成员变量
.tx_buf = buf,
.len = len,
};
spi_message_init(&m); //2. 初始化 spi_message
spi_message_add_tail(t, &m); //3. 将 spi_transfer 添加到 spi_message 队列
ret = spi_sync(spi, &m); //4. 同步传输
return ret;
}
/********** SPI 多字节接收 **********/
static int spi_receive(struct spi_device *spi, u8 *buf, int len){
int ret;
struct spi_message m;
struct spi_transfer t = { //1. 定义一个spi_transfer结构体变量，并设置成员变量
.rx_buf = buf,
.len = len,
};
spi_message_init(&m); //2. 初始化 spi_message
spi_message_add_tail(t, &m); //3. 将 spi_transfer 添加到 spi_message 队列
ret = spi_sync(spi, &m); //4. 同步传输
return ret;
}
二、SPI 驱动实验
本章实验介绍了如何驱动 I.MX6U-ALPHA开发板上的 ICM-20608这个 SPI接口的六轴传感器，并在应用程序中读取 ICM-20608的原始传感器数据。ICM-20608六轴传感器的介绍请参考Linux裸机开发|SPI实验一文
2.1 修改设备树
- 修改或添加pinctrl节点：在 iomuxc节点中添加一个子节点来描述 ICM20608所使用的 SPI引脚，子节点名字为 pinctrl_ecspi3
pinctrl_ecspi3: icm20608 {
fsl,pins = <
MX6UL_PAD_UART2_TX_DATA__GPIO1_IO20 0x10b0 /* CS */
MX6UL_PAD_UART2_RX_DATA__ECSPI3_SCLK 0x10b1 /* SCLK */
MX6UL_PAD_UART2_RTS_B__ECSPI3_MISO 0x10b1 /* MISO */
MX6UL_PAD_UART2_CTS_B__ECSPI3_MOSI 0x10b1 /* MOSI */
>;
};
//UART2_TX_DATA是片选信号，因为要自己控制片选信号，所以将其复用为普通的GPIO- 添加子节点：在 ecspi3节点下追加 icm20608子节点
&ecspi3 {
fsl,spi-num-chipselects = <1>; //设置当前片选数量为 1
/* 若使用“cs-gpios”属性的话 SPI 主机驱动就会控制片选引脚 */
cs-gpio = <&gpio1 20 GPIO_ACTIVE_LOW>; /* cant't use cs-gpios! */
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&pinctrl_ecspi3>;
status = "okay";
spidev: icm20608@0 {
compatible = "alientek,icm20608";
spi-max-frequency = <8000000>; //设置SPI最大时钟频率为 8MHz
reg = <0>;
};
};- 检查PIN是否冲突：检查pinctrl中设置以及设备节点中指定的引脚有没有被别的外设使用
保存修改后，在kernel主目录下使用“make dtbs”命令编译设备树，使用新的设备树文件启动Llinux系统
2.2 驱动程序编写
- 新建 icm20608reg.h 寄存器头文件
#ifndef ICM20608_H
#define ICM20608_H
#define ICM20608G_ID 0XAF /* ID值 */
#define ICM20608D_ID 0XAE /* ID值 */
/* 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
- 新建 icm20608.c 驱动文件
#define ICM20608_CNT 1
#define ICM20608_NAME "icm20608"
struct icm20608_dev {
dev_t devid; /* 设备号 */
struct cdev cdev; /* cdev */
struct class *class; /* 类 */
struct device *device; /* 设备 */
struct device_node *nd; /* 设备节点 */
int major; /* 主设备号 */
void *private_data; /* 私有数据 */
int cs_gpio; /* 片选所使用的GPIO编号 */
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;
/* 从icm20608读取多个寄存器数据 */
static int icm20608_read_regs(struct icm20608_dev *dev, u8 reg, void *buf, int len){
int ret;
unsigned char txdata[len];
struct spi_message m;
struct spi_transfer *t;
struct spi_device *spi = (struct spi_device *)dev->private_data;
gpio_set_value(dev->cs_gpio, 0); /* 片选拉低，选中ICM20608 */
t = kzalloc(sizeof(struct spi_transfer), GFP_KERNEL); /* 申请内存 */
/* 第1次，发送要读取的寄存地址 */
txdata[0] = reg | 0x80; /* 写数据的时候寄存器地址bit8要置1 */
t->tx_buf = txdata; /* 要发送的数据 */
t->len = 1; /* 1个字节 */
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 */
/* 第2次，读取数据 */
txdata[0] = 0xff; /* 随便一个值，此处无意义 */
t->rx_buf = buf; /* 读取到的数据 */
t->len = len; /* 要读取的数据长度 */
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 */
kfree(t); /* 释放内存 */
gpio_set_value(dev->cs_gpio, 1); /* 片选拉高，释放ICM20608 */
return ret;
}
/* 向icm20608多个寄存器写入数据 */
static s32 icm20608_write_regs(struct icm20608_dev *dev, u8 reg, u8 *buf, u8 len){
int ret;
unsigned char txdata[len];
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 */
gpio_set_value(dev->cs_gpio, 0); /* 片选拉低 */
/* 第1次，发送要读取的寄存地址 */
txdata[0] = reg & ~0x80; /* 写数据的时候寄存器地址bit8要清零 */
t->tx_buf = txdata; /* 要发送的数据 */
t->len = 1; /* 1个字节 */
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 */
/* 第2次，发送要写入的数据 */
t->tx_buf = buf; /* 要写入的数据 */
t->len = len; /* 写入的字节数 */
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 */
kfree(t); /* 释放内存 */
gpio_set_value(dev->cs_gpio, 1);/* 片选拉高，释放ICM20608 */
return ret;
}
/* 读取icm20608指定寄存器值，读取一个寄存器 */
static unsigned char icm20608_read_onereg(struct icm20608_dev *dev, u8 reg){
u8 data = 0;
icm20608_read_regs(dev, reg, &data, 1);
return data;
}
/* 向icm20608指定寄存器写入指定的值 */
static void icm20608_write_onereg(struct icm20608_dev *dev, u8 reg, u8 value){
u8 buf = value;
icm20608_write_regs(dev, reg, &buf, 1);
}
/* 读取ICM20608的数据，读取原始数据 */
void icm20608_readdata(struct icm20608_dev *dev){
unsigned char data[14];
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]);
}
/* 打开设备 */
static int icm20608_open(struct inode *inode, struct file *filp){
filp->private_data = &icm20608dev; /* 设置私有数据 */
return 0;
}
/* 从设备读取数据 */
static ssize_t icm20608_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *off){
signed int data[7];
long err = 0;
struct icm20608_dev *dev = (struct icm20608_dev *)filp->private_data;
icm20608_readdata(dev);
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;
}
/* 关闭/释放设备 */
static int icm20608_release(struct inode *inode, struct file *filp){
return 0;
}
/* icm20608操作函数 */
static const struct file_operations icm20608_ops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = icm20608_open,
.read = icm20608_read,
.release = icm20608_release,
};
/* ICM20608内部寄存器初始化函数 */
void icm20608_reginit(void){
u8 value = 0;
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_PWR_MGMT_1, 0x80);
mdelay(50);
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_PWR_MGMT_1, 0x01);
mdelay(50);
value = icm20608_read_onereg(&icm20608dev, ICM20_WHO_AM_I);
printk("ICM20608 ID = %#X\r\n", value);
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_SMPLRT_DIV, 0x00); /* 输出速率是内部采样率 */
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_GYRO_CONFIG, 0x18); /* 陀螺仪±2000dps量程 */
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_ACCEL_CONFIG, 0x18); /* 加速度计±16G量程 */
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_CONFIG, 0x04); /* 陀螺仪低通滤波BW=20Hz */
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_ACCEL_CONFIG2, 0x04); /* 加速度计低通滤波BW=21.2Hz */
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_PWR_MGMT_2, 0x00); /* 打开加速度计和陀螺仪所有轴 */
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_LP_MODE_CFG, 0x00); /* 关闭低功耗 */
icm20608_write_onereg(&icm20608dev, ICM20_FIFO_EN, 0x00); /* 关闭FIFO */
}
/* spi驱动的probe函数，当驱动与设备匹配以后此函数就会执行 */
static int icm20608_probe(struct spi_device *spi){
int ret = 0;
/* 1、构建设备号 */
if (icm20608dev.major) {
icm20608dev.devid = MKDEV(icm20608dev.major, 0);
register_chrdev_region(icm20608dev.devid, ICM20608_CNT, ICM20608_NAME);
} else {
alloc_chrdev_region(&icm20608dev.devid, 0, ICM20608_CNT, ICM20608_NAME);
icm20608dev.major = MAJOR(icm20608dev.devid);
}
/* 2、注册设备 */
cdev_init(&icm20608dev.cdev, &icm20608_ops);
cdev_add(&icm20608dev.cdev, icm20608dev.devid, ICM20608_CNT);
/* 3、创建类 */
icm20608dev.class = class_create(THIS_MODULE, ICM20608_NAME);
if (IS_ERR(icm20608dev.class)) {
return PTR_ERR(icm20608dev.class);
}
/* 4、创建设备 */
icm20608dev.device = device_create(icm20608dev.class, NULL, icm20608dev.devid, NULL, ICM20608_NAME);
if (IS_ERR(icm20608dev.device)) {
return PTR_ERR(icm20608dev.device);
}
/* 获取设备树中cs片选信号 */
icm20608dev.nd = of_find_node_by_path("/soc/aips-bus@02000000/spba-bus@02000000/ecspi@02010000");
if(icm20608dev.nd == NULL) {
printk("ecspi3 node not find!\r\n");
return -EINVAL;
}
/* 2、 获取设备树中的gpio属性，得到BEEP所使用的BEEP编号 */
icm20608dev.cs_gpio = of_get_named_gpio(icm20608dev.nd, "cs-gpio", 0);
if(icm20608dev.cs_gpio < 0) {
printk("can't get cs-gpio");
return -EINVAL;
}
/* 3、设置GPIO1_IO20为输出，并且输出高电平 */
ret = gpio_direction_output(icm20608dev.cs_gpio, 1);
if(ret < 0) {
printk("can't set gpio!\r\n");
}
/*初始化spi_device */
spi->mode = SPI_MODE_0; /*MODE0，CPOL=0，CPHA=0*/
spi_setup(spi);
icm20608dev.private_data = spi; /* 设置私有数据 */
/* 初始化ICM20608内部寄存器 */
icm20608_reginit();
return 0;
}
/* spi驱动的remove函数，移除spi驱动的时候此函数会执行 */
static int icm20608_remove(struct spi_device *spi){
/* 删除设备 */
cdev_del(&icm20608dev.cdev);
unregister_chrdev_region(icm20608dev.devid, ICM20608_CNT);
/* 注销掉类和设备 */
device_destroy(icm20608dev.class, icm20608dev.devid);
class_destroy(icm20608dev.class);
return 0;
}
/* 传统匹配方式ID列表 */
static const struct spi_device_id icm20608_id[] = {
{"alientek,icm20608", 0},
{}
};
/* 设备树匹配列表 */
static const struct of_device_id icm20608_of_match[] = {
{ .compatible = "alientek,icm20608" },
{ /* Sentinel */ }
};
/* SPI驱动结构体 */
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,
};
/* 驱动入口函数 */
static int __init icm20608_init(void){
return spi_register_driver(&icm20608_driver);
}
/* 驱动出口函数 */
static void __exit icm20608_exit(void){
spi_unregister_driver(&icm20608_driver);
}
module_init(icm20608_init);
module_exit(icm20608_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
2.3 测试程序编写
新建icm20608App.c测试文件
int main(int argc, char *argv[])
{
int fd;
char *filename;
signed int databuf[7];
unsigned char data[14];
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;
float gyro_x_act, gyro_y_act, gyro_z_act;
float accel_x_act, accel_y_act, accel_z_act;
float temp_act;
int ret = 0;
if (argc != 2) {
printf("Error Usage!\r\n");
return -1;
}
filename = argv[1];
fd = open(filename, O_RDWR);
if(fd < 0) {
printf("can't open file %s\r\n", filename);
return -1;
}
while (1) {
ret = read(fd, databuf, sizeof(databuf));
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); /*100ms */
}
close(fd); /* 关闭文件 */
return 0;
}
2.4 运行测试
- 修改Makefile编译目标变量
obj-m := icm20608.o
- 使用“make -j32”编译出驱动模块文件
make -j32
icm20608App.c中用到了浮点计算，而I.MX6U是支持硬件浮点的，因此在编译的时候加入如下参数即可使能硬件浮点
-march=armv7-a -mfpu=neon -mfloat=hard
- 使用“arm-linux-gnueabihf-gcc -march-armv7-a -mfpu-neon -mfloat=hard”命令编译测试APP
arm-linux-gnueabihf-gcc -march=armv7-a -mfpu=neon -mfloat=hard icm20608App.c -o icm20608App
- 将驱动文件和APP可执行文件拷贝至“rootfs/lib/modules/4.1.15”中
- 使用“modprobe”命令加载驱动，加载成功后总线就会进行匹配
depmod #第一次加载驱动时，需使用“depmod”命令
modprobe icm20608.ko
- 加载成功后使用以下命令来测试，APP 不断的从 icm20608 中读取数据，并输出到终端上
./icm20608App /dev/icm20608
