SPI 驱动专题04 - SPI Controller 驱动框架与实例

一、编写一个框架程序 1.1 设备树 1.2 platform_driver 1.3 probe 函数 1.3.1 spi_controller 结构体 1.3.2 transfer_one 示例二、模拟 SPI EEPROM / Loopback 设备 2.1 编写传输状态机 2.2 上机实验 2.2.1 编译、替换设备树 2.2.2 编译、安装驱动程序 2.2.3 使用 spidev_test 测试

参考资料：

Linux 内核文档：

Documentation/spi/spi-summary.rst
Documentation/devicetree/bindings/spi/spi-controller.yaml

Linux 内核驱动：

drivers/spi/spi.c
drivers/spi/spi-imx.c
drivers/spi/spi-gpio.c

一、编写一个框架程序

1.1 设备树

在设备树根节点中构造一个虚拟 SPI Controller：

1.2 platform_driver

分配、设置并注册 platform_driver：

1.3 probe 函数

platform_driver 的 probe 需要完成：

从设备树读取 controller 信息

分配并设置 spi_controller

指定片选数量、支持的 mode 和位宽

实现 transfer_one_message 或 transfer_one

1.3.1 spi_controller 结构体

分配

设置

获取私有数据

1.3.2 transfer_one 示例

真实控制器的实现通常不是简单循环，而是：

二、模拟 SPI EEPROM / Loopback 设备

虚拟 Controller 的价值不是“假装有硬件”，而是把 SPI Core、协议驱动与测试路径解耦，验证 message/transfer 组织、片选边界和并发逻辑。

2.1 编写传输状态机

约定一个简化 EEPROM 协议：

0x03 + addr：读取

0x02 + addr + data...：写入

片选释放后结束本次命令

更严谨的实现应使用 prepare_message 初始化事务状态，在 unprepare_message 或 message 末尾复位状态，避免把 cs_change 错当成“消息结束”的唯一标志。

2.2 上机实验

2.2.1 编译、替换设备树

将虚拟 controller 节点加入板级 DTS

编译设备树

更新 DTB 并重启

2.2.2 编译、安装驱动程序

检查 controller 和设备：

2.2.3 使用 spidev_test 测试

若子设备绑定到允许的 spidev compatible，可执行：

回环预期：发送与接收字节一致。也可用 trace-cmd、ftrace 或动态调试观察 SPI 消息：

注意：虚拟 controller 只能验证软件链路，不能证明真实板卡上的时钟边沿、片选时序、电平、电磁干扰和最高频率满足要求。最终仍需逻辑分析仪闭环。