用户空间的spi驱动

如果想要在用户空间编写spi驱动，这就要在内核的arch/.../mach-*/board-*.c 中声明一个spi_board_info,
它的名字一定要是“spidev”，比如：

 struct spi_board_info info =
 {
  .modalias = "spidev",
  .max_speed_hz = 5000000,
  .bus_num = 0,
  .chip_select = 0,
 };

 return spi_register_board_info(&info, 1);
这样只要控制器驱动加载了，spidev模块就会和这个设备绑定，并为设备申请一个设备号，主设备号为153，次设备号和设备加载的次序有关。
目前spidev支持最多32个设备。设备的名字是spidevX.D，其中X是总线编号，D是设备的片选号。如果正确安装并配置了udev，/dev目录下便会生成spidevX.D
设备节点。直接对这些设备节点操作就行了。

 

 

spidev的设备节点的接口包括open/close/read/write/ioctl。
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其中open/close没有什么特别之处。
read/write的话有大小的限制，读写的大小默认不能超过4096字节。这个大小是一个模块加载参数，可以修改。
允许多个用户同时打开设备节点，spidev使用mutext进行互斥，多个用户同时读写时只有一个活动的用户，其他用户睡眠。

 

 

spidev的ioctl命令。
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SPI_IOC_RD_MODE：读取spi_device的mode。
SPI_IOC_RD_LSB_FIRST：如果是SPI_LSB_FIRST的方式则返回1。
SPI_IOC_RD_BITS_PER_WORD：读取spi_device的bits_per_word.
SPI_IOC_RD_MAX_SPEED_HZ:读取spi_device的max_speed_hz.

SPI_IOC_WR_MODE:设置spi_device的mode，并调用spi_setup立即使设置生效。
SPI_IOC_WR_LSB_FIRST：设置spi使用SPI_LSB_FIRST的传输模式。立即生效。
SPI_IOC_WR_BITS_PER_WORD：读取字长。
SPI_IOC_WR_MAX_SPEED_HZ：设置时钟速率。
无论读取，用户传输的第三个参数都被当作缓冲地址指针。读取时存放结果，写入时存放要写的内容。

SPI_IOC_MESSAGE：这个命令用来进行复杂的通信。参数涉及到一个结构体。各个成员的意义与spi_transfer一致。
struct spi_ioc_transfer {
 __u64  tx_buf;
 __u64  rx_buf;

 __u32  len;
 __u32  speed_hz;

 __u16  delay_usecs;
 __u8  bits_per_word;
 __u8  cs_change;
 __u32  pad;

 /* If the contents of 'struct spi_ioc_transfer' ever change
  * incompatibly, then the ioctl number (currently 0) must change;
  * ioctls with constant size fields get a bit more in the way of
  * error checking than ones (like this) where that field varies.
  *
  * NOTE: struct layout is the same in 64bit and 32bit userspace.
  */
};
内核文档中一个例子：

static void do_msg(int fd, int len)
{
 struct spi_ioc_transfer xfer[2];
 unsigned char  buf[32], *bp;
 int   status;
 memset(xfer, 0, sizeof xfer);
 memset(buf, 0, sizeof buf);
 if (len > sizeof buf)
  len = sizeof buf;
 buf[0] = 0xaa;
 xfer[0].tx_buf = (__u64) buf;
 xfer[0].len = 1;
 xfer[1].rx_buf = (__u64) buf;
 xfer[1].len = len;
 status = ioctl(fd, SPI_IOC_MESSAGE(2), xfer);
 if (status < 0) {
  perror("SPI_IOC_MESSAGE");
  return;
 }
 printf("response(%2d, %2d): ", len, status);
 for (bp = buf; len; len--)
  printf(" %02x", *bp++);
 printf("/n");
}

内核在documentation/spi目录下有spidev的例子。

 

 

 

注意

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虽然多个用户不能同一时刻对spi进行设置或读写，但是同一用户却无法组织其他用户修改同一设备的设置。

举例来说，usr1打开设备节点，然后使用ioctl设置了时钟速率，此时usr1线程被调度出去，然后usr2操作同一个设备，将它的时钟设为另一个值。

此时usr1重新调度去使用read函数，则达不到预期的效果。

建议不要有两个程序操作spidevX.D设备节点。