迅為RK3568開發板SPI驅動指南-mcp2515驅動編寫：讀寄存器函數

瑞芯微RK3568芯片是一款定位中高端的通用型SOC，采用22nm制程工藝，搭載一顆四核Cortex-A55處理器和Mali G52 2EE圖形處理器。RK3568支持4K解碼和1080P編碼，支持SATA/PCIE/USB3.0外圍接口。RK3568內置獨立NPU，可用于輕量級人工智能應用。RK3568支持安卓11和linux系統，主要面向物聯網網關、NVR存儲、工控平板、工業檢測、工控盒、卡拉OK、云終端、車載中控等行業。

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【公眾號】迅為電子

在上個章節中編寫了mcp2515的復位函數，但并不能判定mcp2515進入了復位狀態，而在本章節將編寫mcp2515的讀寄存器函數，通過讀取mcp2515 CAN狀態寄存器的值，來確定當前SPI轉CAN模塊所處的工作模式。

189.1理論分析

mcp2515 CAN狀態寄存器相關描述如下圖所示：

從上圖可知，can狀態寄存器的地址是0x0e，可以通過高三位來判斷mcp2515芯片所處的模式，整理之后的匹配圖如下所示：

當bit7-5位是0x0100時，就說明MCP2525處于配置模式下，在講解復位函數的編寫中提到MCP2515提供了一系列的SPI指令，通過向MCP2515發送SPI指令就可以完成復位、讀、寫等操作，具體的SPI指令表如下圖所示：

根據SPI指令表可以得到讀指令對應的指令格式為00000011，轉換為16進制為0x03，所以只需要先向MCP2515寫入0x03，然后就可以讀取指定地址的寄存器數據了，編寫讀寄存器函數可以用到上一章講解的先寫后讀spi_write_then_read函數，具體內容如下所示：

char mcp2515_read_reg(char reg) {

char write_buf[] = {0x03, reg}; // SPI寫緩沖區寫入SPI讀指令0x03

char read_buf; // SPI讀緩沖區

int ret;

ret = spi_write_then_read(spi_dev, write_buf, sizeof(write_buf), &read_buf, sizeof(read_buf)); //調用SPI寫讀函數

if (ret < 0) {

printk("spi_write_then_read error\n");

return ret;

}

return read_buf;

}

至此，關于MCP2515讀寄存器函數就編寫完成了，在下個小節將編寫完整的驅動程序，對這兩章填充的復位函數和都寄存器函數進行驗證。

189.2驅動程序編寫

本實驗驅動對應的網盤路徑為：iTOP-3568開發板\03_【iTOP-RK3568開發板】指南教程\02_Linux驅動配套資料\04_Linux驅動程序\116_mcp2515_04\。

本實驗將以187章編寫完成的驅動程序為基礎，添加了188章完善的復位函數以及上一小節填充的讀寄存器函數，并在probe函數中對兩個函數進行調用，從而驗證兩個函數編寫的正確性。編寫完成的mcp2515.c代碼如下所示：

#include

#include

#include

#include

#include

#include

dev_t dev_num; //設備號

struct cdev mcp2515_cdev; //字符設備結構體

struct class *mcp2515_class; //設備類

struct device *mcp2515_device; //設備

struct spi_device *spi_dev; // SPI設備指針

// MCP2515芯片復位函數

void mcp2515_reset(void){

int ret;

char write_buf[] = {0xc0}; //復位指令0x11000000即0xc0

ret = spi_write(spi_dev, write_buf, sizeof(write_buf)); //發送復位命令

if(ret < 0){

printk("spi_write is error\n"); //打印錯誤信息

}

}

// MCP2515讀寄存器函數

char mcp2515_read_reg(char reg) {

char write_buf[] = {0x03, reg}; // SPI寫緩沖區寫入SPI讀指令0x03

char read_buf; // SPI讀緩沖區

int ret;

ret = spi_write_then_read(spi_dev, write_buf, sizeof(write_buf), &read_buf, sizeof(read_buf)); //調用SPI寫讀函數

if (ret < 0) {

printk("spi_write_then_read error\n");

return ret;

}

return read_buf;

}

//打開設備文件的回調函數

int mcp2515_open(struct inode *inode, struct file *file) {

return 0; //返回成功

}

//讀取設備文件的回調函數

ssize_t mcp2515_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset) {

return 0; //返回成功

}

//寫入設備文件的回調函數

ssize_t mcp2515_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset) {

return 0; //返回成功

}

//關閉設備文件的回調函數

int mcp2515_release(struct inode *inode, struct file *file) {

return 0; //返回成功

}

//設備文件操作集合

struct file_operations mcp2515_fops = {

.open = mcp2515_open,

.read = mcp2515_read,

.write = mcp2515_write,

.release = mcp2515_release,

};

// MCP2515設備初始化函數

int mcp2515_probe(struct spi_device *spi) {

int ret, value;

printk("This is mcp2515_probe\n");

spi_dev = spi; //保存SPI設備指針

//分配字符設備號

ret = alloc_chrdev_region(&dev_num, 0, 1, "mcp2515");

if (ret < 0) {

printk("alloc_chrdev_region error\n");

}

//初始化字符設備

cdev_init(&mcp2515_cdev, &mcp2515_fops);

mcp2515_cdev.owner = THIS_MODULE;

//添加字符設備

ret = cdev_add(&mcp2515_cdev, dev_num, 1);

if (ret < 0) {

printk("cdev_add error\n");

return -1;

}

//創建設備類

mcp2515_class = class_create(THIS_MODULE, "spi_to_can");

if (IS_ERR(mcp2515_class)) {

printk("mcp2515_class error\n");

return PTR_ERR(mcp2515_class);

}

//創建設備

mcp2515_device = device_create(mcp2515_class, NULL, dev_num, NULL, "mcp2515");

if (IS_ERR(mcp2515_device)) {

printk("mcp2515_device error\n");

return PTR_ERR(mcp2515_device);

}

mcp2515_reset(); //復位MCP2515設備

value = mcp2515_read_reg(0x0e); //讀取寄存器值

printk("value is %x\n", value); //打印讀取的值

return 0; //返回成功

}

// MCP2515 SPI設備的移除函數

static int mcp2515_remove(struct spi_device *spi) {

device_destroy(mcp2515_class, dev_num);

class_destroy(mcp2515_class);

cdev_del(&mcp2515_cdev);

unregister_chrdev_region(dev_num, 1);

return 0;

}

// MCP2515設備匹配表,用于設備樹匹配

static const struct of_device_id mcp2515_of_match_table[] = {

{ .compatible = "my-mcp2515" },

{}

};

// MCP2515設備ID匹配表,用于總線匹配

static const struct spi_device_id mcp2515_id_table[] = {

{ "mcp2515", 0 },

{}

};

// MCP2515 SPI驅動結構體

static struct spi_driver spi_mcp2515 = {

.probe = mcp2515_probe, //探測函數

.remove = mcp2515_remove, //移除函數

.driver = {

.name = "mcp2515", //驅動名稱

.owner = THIS_MODULE, //所屬模塊

.of_match_table = mcp2515_of_match_table, //設備樹匹配表

},

.id_table = mcp2515_id_table, //設備ID匹配表

};

//驅動初始化函數

static int __init mcp2515_init(void)

{

int ret;

//注冊SPI驅動

ret = spi_register_driver(&spi_mcp2515);

if (ret < 0) {

//注冊失敗,打印錯誤信息

printk("spi_register_driver error\n");

return ret;

}

return ret;

}

//驅動退出函數

static void __exit mcp2515_exit(void)

{

//注銷SPI驅動

spi_unregister_driver(&spi_mcp2515);

}

module_init(mcp2515_init);

module_exit(mcp2515_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

189.3運行測試

189.3.1編譯驅動程序

在上一小節中的mcp2515.c代碼同一目錄下創建Makefile文件，Makefile文件內容如下所示：

export ARCH=arm64#設置平臺架構

export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-#交叉編譯器前綴

obj-m += mcp2505.o #此處要和你的驅動源文件同名

KDIR :=/home/topeet/Linux/linux_sdk/kernel #這里是你的內核目錄

PWD ?= $(shell pwd)

all:

make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules #make操作

clean:

make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean #make clean操作

對于Makefile的內容注釋已在上圖添加，保存退出之后，來到存放mcp2515.c和Makefile文件目錄下，如下圖所示：

編譯完生成ft5x06_driver.ko目標文件，如下圖所示：

至此驅動模塊就編譯成功了。

189.3.2運行測試

在進行實驗之前，首先要確保開發板燒寫的是我們在186.1小節中編譯出來的boot.img。開發板啟動之后，然后使用以下命令進行驅動模塊的加載，如下圖所示：

insmod mcp2515.ko

根據打印信息可以得到讀取到的CAN狀態寄存器的值為0x80,換算成二進制為10000000，bit7-bit5為100，然后與下圖進行比對，證明當前mcp2515處在配置模式。

然后使用以下命令進行驅動模塊的卸載，如下圖所示：

rmmod mcp2515.ko

由于沒有在remove卸載函數中添加打印相關內容，所以使用rmmod命令卸載驅動之后，沒有任何打印，至此，MCP2515復位函數以及寄存器讀函數驗證實驗就完成了。