ARM平台嵌入式Linux下SPI设备连接

简介：在嵌入式ARM平台设备上，经常有在一个SPI bus上面挂接一个或者多个SPI设备的需求，由于挂载一个设备的情况比较简单，本文主要就在嵌入式Linux环境下挂载多个SPI设备进行说明。

本文所采用的硬件为Toradex 公司Colibri VF61计算机模块和开发载板，核心为Cortex-A5和M4异构双核，这里A5运行Toradex官方发布的Embedded Linux BSP V2.5，M4核心这里不做使用。

本文涉及Toradex发布Embedded Linux源码下载，Device Tree 定制编译，相关操作请参考下面文章，本文不做赘述。

http://developer.toradex.com/knowledge-base/build-u-boot-and-linux-kernel-from-source-code

http://developer.toradex.com/device-tree-customization

Colibri VF61最多可以提供4路SPI bus，不过只有SPI1为系列兼容，因此这里就只使用SPI1，根据手册，其硬件管脚定义如下：

1). 在连接一个SPI 设备情况下，则只需要硬件对应连接上面管脚即可，Device Tree默认也已经设置好无需修改，然后按照下面文档说明操作即可

http://git.toradex.com/cgit/linux-toradex.git/tree/Documentation/spi/spidev_test.c?h=toradex_vf_4.1

2). 在连接多个SPI设备情况下，则主要问题是需要多个Chip Selection片选信号，这里有两种解决方案，一种是硬件CS管脚，VF61 SPI1通道除了默认的CS0，还提供额外的4个CS管脚，不过默认为其他功能；另外一种方式为直接使用GPIO作为CS管脚，下面对这两种方式分别说明：

a).采用硬件CS管脚

除了默认的SPI1_CS0，VF61还提供了额外4个CS管脚SPI1_PCS1, SPI1_PCS2, SPI1_PCS3;不过由于不是默认功能，需要在Device Tree中修改，下面以除了默认的CS0,再添加一个设备采用SPI1_PCS1作为CS信号为例说明。

./ 根据VF61手册，有连个管脚可以提供SPI1_PCS1功能，我们选择默认功能为GPIO的SODIMM Pin79来设置为SPI1_PCS1。

//修改&iomuxc -> vf610-colibri, 从’pinctrl_additionalgpio’里面删除对应GPIO管脚

pinctrl_additionalgpio: additionalgpios {

fsl,pins = <

VF610_PAD_PTC4__GPIO_49 0x22ed

……

>;

};

//在’pinctrl_dspi1‘中添加对应的管脚

pinctrl_dspi1: dspi1grp {

fsl,pins = <

VF610_PAD_PTD4__DSPI1_CS1 0x33e2

>;

};

//最后再为新的slave device添加slave node

&dspi1 {

spidev1: dspi@0 {

compatible = "spidev";

reg = <0>;

spi-max-frequency = <50000000>;

};

Spidev2: dspi@1 {

compatible = "spidev";

reg = <1>;

spi-max-frequency = <50000000>;

};

};

b).采用GPIO作为CS管脚

参考文档请见这里，下面是一个简单举例

./ 修改Device Tree SPI master node 参数

//增加cs-gpio 属性，定义GPIO CS管脚或者GPIO和硬件CS混合，如下面所示SPI1_PCS0和另外三个GPIO混合组成新定义的CS组合

&dspi1 {

cs-gpios = <0> <&gpio1 14 0> <&gpio1 15 0> <&gpio1 16 0>;

};

这样重新定义的CS片选组合为4个，顺序如下：

CS0: SPI1_PCS0

CS1: &gpio1 14

CS2: &gpio1 15

CS3: &gpio1 16

./ 修改&iomuxc -> vf610-colibri，将所需的CS GPIO从GPIOs Pinctrl删除，并加入SPI1 Pinctrl。

//从’pinctrl_additionalgpio’里面删除上面三个GPIO管脚

pinctrl_additionalgpio: additionalgpios {

fsl,pins = <

VF610_PAD_PTC1__GPIO_46 0x22ed

VF610_PAD_PTC2__GPIO_47 0x22ed

VF610_PAD_PTC3__GPIO_48 0x22ed

……

>;

};

//然后再添加到’pinctrl_dspi1‘

pinctrl_dspi1: dspi1grp {

fsl,pins = <

VF610_PAD_PTC1__GPIO_46 0x33e2

VF610_PAD_PTC2__GPIO_47 0x33e2

VF610_PAD_PTC3__GPIO_48 0x33e2

>;

};

//最后再为每个slave device添加slave node

&dspi1 {

spidev1: dspi@0 {

compatible = "spidev";

reg = <0>;

spi-max-frequency = <50000000>;

};

Spidev2: dspi@1 {

compatible = "spidev";

reg = <1>;

spi-max-frequency = <50000000>;

};

……

};

3). 将上述修改好的Device Tree 文件重新编译后部署到VF61设备里面，就完成了多个SPI设备挂载，可以在应用中使用了。

a). 编译部署除了本文一开始提到的文章，也可以参考这里

b). Embedded Linux 下 SPI设备调用请参考这里