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隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，許多設備都需要進行硬件通訊。對于這種需求，SPI是一個非常實用的技術。那么，什么是SPI,它有什么優(yōu)點呢？在Linux中，又是如何支持這一技術的？本文將對此進行介紹。
一、SPI技術及其優(yōu)點
SPI，全稱為Serial Peripheral Interface，中文譯名為串行外固定器接口。它利用多路信號線實現(xiàn)了多設備之間的通訊，是一種比較常見的面向外設的通訊協(xié)議。SPI應用范圍廣泛，常用于數(shù)字信號處理器（DSP）、微控制器、內(nèi)存芯片、ADC/DAC、顯示屏、無線收發(fā)器等多種硬件連接場景。而它的主要優(yōu)點包括以下幾個方面：
1.直接是全雙工的，不需要轉(zhuǎn)換器可完成全雙工數(shù)據(jù)傳輸；
2.使用技術簡單，實現(xiàn)起來也更容易；
3.通訊速度比I2C和UART更快，傳輸效率更高；
4.可支持主從模式，可與多個從設備通信；
5.支持高速傳輸，可實現(xiàn)高達65Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率。
二、Linux中的SPI支持
Linux內(nèi)核自大約2023年以來一直支持SPI。內(nèi)核提供了一種SPI子系統(tǒng)，并提供了一組設備驅(qū)動程序、API和工具以實現(xiàn)Linux中的SPI通訊。SPI驅(qū)動程序提供了SPI接口的通用實現(xiàn)，支持SPI控制器的多種設備，以及一組SPI設備驅(qū)動程序，提供SPI設備寄存器、控制寄存器、獨立SPI器件、SPI模塊等模塊以及SPI通信協(xié)議等內(nèi)容。
在Linux中使用SPI，具體步驟如下：
1.設備樹：設備樹是定義和連接系統(tǒng)中不同部件的硬件抽象描述符。在嵌入式系統(tǒng)中，它用于描述處理器和外圍設備之間的關系。對于SPI，設備樹中必須描述SPI控制器、SPI設備和相關節(jié)點。設備樹描述文件必須符合Device Tree Specification。
2.驅(qū)動程序：在Linux中，spi_master驅(qū)動程序可驅(qū)動SPI控制器?？梢允褂肧PI控制器來啟動和停止SPI總線的工作，并在發(fā)送數(shù)據(jù)時實現(xiàn)SPI通訊。SPI設備驅(qū)動程序是在SPI控制器下的設備節(jié)點上找到的，并附加到在設備樹中定義的SPI設備上。
3.用戶空間應用程序：SPI在用戶空間應用程序中廣泛使用，并且在Linux技術上的應用也相當多。提供了一組可調(diào)用的SPI API。
三、SPI應用場景
由于其高效、實用、靈活和方便的特點，SPI被廣泛應用于以下領域。
1.智能家居：SPI主要用于一些傳感器和執(zhí)行器的通信，比如紅外遙控器、照明系統(tǒng)上的智能燈泡等。
2.工業(yè)控制：SPI也被廣泛應用于工業(yè)控制領域，可用于工業(yè)自動化，如PID控制器等。
3.車載系統(tǒng)：隨著智能汽車的不斷發(fā)展，SPI也被廣泛應用于車載系統(tǒng)，比如安全氣囊、發(fā)動機管理等。
小結(jié)：
在Linux中，使用SPI可以設備驅(qū)動程序、API和工具，使其可以高效地運行通訊協(xié)議。而應用領域方面，SPI被廣泛應用于各行各業(yè)的設備通訊，具有著非常大的潛力和前景。因此，Linux強力支持下的SPI通訊技術將成為開源世界的新助力。
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linux驅(qū)動調(diào)用spi標準函數(shù)spi_sync發(fā)送速率慢的問題
spi_sync() /*會調(diào)用下面的wait_for_completion*/
wait_for_completion() /*這里會耗費凳慶很多時間*/
我也碰到一樣的問題，暫時沒解決。如果你的數(shù)據(jù)量不大的話可以spi_sync() 一次枝坦傳棗搭握入32bit或更多數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)量太大就沒辦法徹底解決了。如果你解決了也幫忙共享一下方法
/*這是一個簡單的用戶程序與驅(qū)動交互的例程*/
void main(void)
{
int testdev;
int i;
char buf;
/* 這里是用的open系統(tǒng)調(diào)用，是linux內(nèi)核接口函數(shù)，不是庫亮余燃函數(shù)，返回fd，詳細請google ,這個open最終會調(diào)用驅(qū)動中的open函數(shù)(代碼流程是這樣的open()->sys_open()->filp_open()->dentry_open()->驅(qū)動open)*/
testdev = open (“/dev/test”,O_RDWR);
if(testdev == -1)
{
printf(“Cann’t open file…../n”);
exit(0);
}
printf(“buf = 0x%x/n”,buf);
/* 下面的read write 和ioctl是用戶程序和內(nèi)核驅(qū)動的最直接的交互方式 */
read(testdev,buf,10);
write(testdev,buf,1);
led_ctl.port=’G’;
led_ctl.bit=5;
led_ctl.value=0; 敬虛 毀搜
ioctl(testdev,GPIO_IO_SET_GPG,&led_ctl);
printf(“%s”,buf);
pause();
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標題名稱：開源世界的新助力！Linux強力支持SPI硬件通訊技術(linux支持spi)
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