百度360必应搜狗淘宝本站头条
当前位置:网站首页 > 技术文章 > 正文

LINUX SPI驱动模块框架介绍(spi模块分析之一)

ccwgpt 2024-11-18 09:29 32 浏览 0 评论

从本章开始我们将进行spi驱动模块的分析,spi驱动模块与i2c驱动模块的实现非常相似。在spi驱动模块中主要涉及spi总线、spi master、spi device、 spi driver、spi通信接口、spi master字符设备几个部分。

spi驱动模块主要涉及如下几个内容:

spi驱动模块框架说明

spi总线部分分析

spi设备注册与注销部分分析

spi驱动注册与注销部分分析

Spi master对应字符设备部分分析

cpu-spi控制器-spi设备关联说明

在分析spi模块的驱动模型之前,我们还是先说明一下cpu-spi控制器-spi设备之间的关联,这

样有利于我们分析spi驱动模型。

spi总线包含clk、mosi、miso、cs最少四个引脚,支持全双工通信。spi通过CPOL和CPHL位

定义了四种类型的数据传输时序。与i2c不同的是,spi通过cs信号来决定通信的spi设备(i2c通过i2c设备的地址实现与具体设备的通信)。

如下为cpu与spi控制器、spi设备之间的硬件关联图,假设我们现在就是spi模块的开发者,基于此硬件以及LINUX设备-总线-驱动模型,我们来进行抽象,大概可以得到如下信息:

  1. cpu需要借助spi控制器产生数据传输时序,从

而完成与spi设备的通信,即cpu若要与具体的spi设备进行通信,则必须通过spi控制器;

  1. spi传输时序的产生也必须借助spi控制器,因此需要为spi控制器编写驱动程序,抽象对应的驱动类型;
  2. spi控制器也代表一个设备,因此需要为spi控制器抽象一个设备类型;
  3. 每个spi设备所要实现的功能有所不同,因此需要为每一个spi设备编写驱动,抽象对应的驱动类型;
  4. 每个spi设备也需要抽象一个设备类型;
  5. 需要为spi总线抽象spi总线模型。

我们现在来看下spi驱动模型是如何抽象的,基本上和我们的猜想类似:

  1. 针对spi控制器与spi控制器驱动抽象出spi master类型,其中spi_master可以理解为spi控制器设备,同时该类中包含了spi通信实现产生接口spi_transfer(此处没有为spi 控制器抽象一个驱动类,而是将spi控制器产生通信时序的驱动,抽象为spi_transfer方法);
  2. 针对spi设备抽象了spi_dev、spi_driver类;
  3. 针对spi总线,实例化一个bus_type类型的对象。

spi总线与i2c类型,它们的控制器抽象类都提供了总线通信的方法(在i2c_adapter中抽象了algo方法,而在spi_master抽象了transfer接口)。

spi_master、spi dev、spi bus、spi driver的关联

本篇我们先从整体上了解spi驱动模型中各设备与驱动间的关联,让我们有一个感性认识。

基于设备-总线-驱动模型的关联

我们知道spi模型、i2c模型均是基于LINUX设备-总线-驱动模型的,下面我们主要描述下spi_driver、spi_device、spi_master、spi_bus这四个类型中device类型、device_driver类型的成员变量之间的关联。

如下图所示,我们可以得到如下关联

  1. 在spi总线上只有spi device、spi driver是注册到spi总线上的,而spi master是没有注册到spi总线上的,这点是与i2c驱动模型的区别(在i2c驱动模型中spi master也是注册到i2c总线上的,只是不进行与i2c driver的绑定);
  2. Spi device与spi driver借助设备-总线-驱动模型的数据结构与接口,完成绑定与解绑操作;
  3. Spi device与spi master之间借助设备模型的数据结构,完成父子节点的关联(如下图中橙色箭头所指)
  4. Spi device与spi master之间借助spi的数据结构,完成了device与master绑定(如下图中绿色箭头所指)

Spi 通用字符设备创建相关

我们知道通过spi master提供的方法与具体的cs引脚设置,即可完成针对某一个spi dev的通信。因此spi 驱动模块也开发了通用字符设备,但与i2c不同的是,创建的spi通用字符设备需要同时包含spi master与spi device这两个变量。

在i2c模型中,也存在i2c adapter设备对应的字符设备,在i2c设备驱动模型中,主要是在i2cadper 注册到i2c总线时,通过触发BUS_NOTIFY_ADD_DEVICE、

BUS_NOTIFY_DEL_DEVICE通知,在这两个通知注册的处理接口中,借助device_add接口完成字符设备的添加;

而在spi驱动模型中,因没有将spi master注册到spi总线上,因此无法使用i2c模块那一

套方式创建字符设备,且spi字符设备必须与spi device进行绑定(主要是获取对应的cs引脚),这是与i2c通用字符设备不同的地方。而且spi模块注册了名为“spidev”spi driver,该spi driver就是为了创建spi 通用字符设备而存在的。

本章主要是介绍spi设备驱动模型的框架,主要是说明spi设备驱动模块的数据结构以及这些数据结构体之间的关联,同时也简要说了spi通用字符设备以及其与i2c通用字符设备的区别。

相关推荐

FastUI:用Python构建高性能React应用,告别JavaScript

在现代Web开发中,前后端分离已经成为主流趋势。然而,前端开发往往需要深入掌握JavaScript和各种框架,这对于许多Python开发者来说是一个不小的挑战。今天,我们要介绍一个革命性的UI框架——...

Python + Flet 开发网站的最佳数据库模块组合

对于使用Python和Flet开发网站并需要数据库支持的应用,以下是推荐的模块组合方案。方案一:SQLite+SQLAlchemy(推荐轻量级方案)**适用场景**:中小型应用、单用户或...

前端程序员应该往全栈方向发展吗?还是坚守前端?

这是一个非常经典且重要的问题,几乎每一位走到职业生涯十字路口的前端程序员都会思考。它没有一个绝对的“正确答案”,但我们可以从多个维度来分析,帮你找到最适合你的那条路。简单来说,这不是一个“要不要”的...

Python交互仪表盘工具:Panel 进阶学习路线图

Panel作为Python生态系统中最强大的交互式仪表盘工具之一,其学习曲线既平缓又深远。这里我将为您构建一个系统化的进阶学习框架,包含实战项目和关键学习节点。1.现代化Web集成开发1....

PuePy:将Python带入浏览器的革命性框架

在现代网络开发中,JavaScript无疑是主导地位的编程语言。但最近,随着WebAssembly和PyScript的崛起,Python的使用场景逐渐扩展到了前端开发领域。PuePy应运而生,作为一...

不容易!找到一个python的超简易网站搭建神器

作者:清香客来源:Python技术相信很多学习python的酱友们,大部分和我一样是为了提升工作效率,但是在提升自己的工作效率时,也会想着做同样工作的同事能不能也用上自己写的脚本(视工作环境而定)...

PyWebView:用 Python 构建桌面应用的神器

作为一个Python开发者,我一直希望能找到一种简便的方法来构建桌面应用,而不是去学习诸如Electron这种重度依赖JavaScript的技术栈。就在我为桌面应用开发寻找替代方案时,遇到...

Python Django框架中级教程:深入探索Django的核心功能

在Python的Web开发领域中,Django框架以其强大的功能和高效的开发模式占据着重要地位。对于已经掌握了Django基础的开发者来说,进一步深入学习中级知识能让我们开发出更复杂、更强大的Web应...

【Python程序开发系列】使用Flask实现前后端分离(案例)

这是我的第398篇原创文章。一、引言随着web开发的不断发展,前后端分离已成为越来越流行的架构设计。Flask是一个轻量级的Pythonweb框架,非常适合用于构建API,然后配合前端框...

每天一个Python库:Flask超轻量Web框架,灵活高效!

为什么要学Flask?Flask是一个「微型但强大的」Web框架:极简上手,几行代码即可跑起来灵活扩展,想加啥加啥(RESTful、JWT、数据库…)文档齐全,适合入门API开发或快...

Python个人量化投资系统:后台搭建

独立搞量化系统的程序员最烦啥?重复造权限管理的轮子绝对排前三。技术老手用Python+PearAdminFlask两天搭出量化后台,实测开源框架真能省下80%基础工作量。开源后台框架选对,一人项目...

python后端学什么(python后端好找工作吗)

在当今数字化的时代,Python后端开发成为了众多开发者追逐的热门领域。那么,想要在这个领域崭露头角,我们究竟应该学些什么呢?学习Python后端开发需要掌握全栈技术栈,涵盖从基础语法到分布式...

Motia:重新定义后端与智能体整合的未来平台

在AIagent技术飞速发展的今天,我们拥有了诸如Dify、RAGFlow、LangChain等一系列优秀平台。然而,随着场景复杂度增加,开发者正面临一个共同问题:后端越来越碎片化,Agen...

Python数据校验不再难:Pydantic库的工程化实践指南

在FastAPI框架横扫Python后端开发领域的今天,其默认集成的Pydantic库正成为处理数据验证的黄金标准。这个看似简单的库究竟隐藏着哪些让开发者爱不释手的能力?本文将通过真实项目案例,带您解...

Python Flask 建站框架实操教程(flask框架网页)

下面我将带您从零开始构建一个完整的Flask网站,包含用户认证、数据库操作和前端模板等核心功能。##第一部分:基础项目搭建###1.创建项目环境```bash#创建项目目录mkdirfl...

取消回复欢迎 发表评论: