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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和不斷的更新迭代，越來越多的設(shè)備和系統(tǒng)需要使用SPI通信技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而Linux系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的操作系統(tǒng)之一，也逐漸成為嵌入式系統(tǒng)的首選系統(tǒng)之一。因此，在Linux系統(tǒng)中開發(fā)出適用于SPI驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用程序具有非常重要的意義，尤其是在Linux用戶態(tài)下的SPI驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究和開發(fā)。
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一、SPI通信協(xié)議簡(jiǎn)介
SPI(Serial Peripheral Interface)是一種短距離速率高的串行數(shù)據(jù)總線。它是一種具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)架構(gòu)特點(diǎn)的通信協(xié)議，指兩個(gè)設(shè)備之間進(jìn)行一對(duì)對(duì)的數(shù)據(jù)傳輸。SPI協(xié)議在通信速率和通信距離等方面都比較優(yōu)秀。SPI總線由主設(shè)備(master)和從設(shè)備(slave)兩個(gè)部分組成，其中主設(shè)備控制從設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。主設(shè)備通過CS(Chip Select)引腳來選擇從設(shè)備，一次只能選擇一個(gè)從設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而且主設(shè)備與從設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸是通過時(shí)鐘信號(hào)同步進(jìn)行的。
二、Linux用戶態(tài)下應(yīng)用SPI驅(qū)動(dòng)技術(shù)的需要
在Linux中，驅(qū)動(dòng)程序是一種將硬件設(shè)備與操作系統(tǒng)進(jìn)行交流連接的程序，在設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)中，內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)是兩個(gè)非常重要的概念。內(nèi)核態(tài)是指運(yùn)行在內(nèi)核空間的程序，用戶態(tài)是指運(yùn)行在用戶空間的程序。開發(fā)SPI設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，傳統(tǒng)做法是在內(nèi)核態(tài)下開發(fā)和使用SPI設(shè)備驅(qū)動(dòng)，然后用戶態(tài)程序通過調(diào)用驅(qū)動(dòng)函數(shù)與硬件進(jìn)行交互。但是在Linux用戶態(tài)下，也可以通過應(yīng)用程序通過SPI總線與硬件設(shè)備進(jìn)行通信，相比于內(nèi)核態(tài)開發(fā)，用戶態(tài)開發(fā)可以根據(jù)實(shí)際需求靈活選擇，并且可以減少內(nèi)核開發(fā)所花費(fèi)的時(shí)間。
三、Linux用戶態(tài)下應(yīng)用SPI驅(qū)動(dòng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)
在Linux用戶態(tài)下，應(yīng)用程序使用的主要是系統(tǒng)提供的SPI用戶態(tài)接口。SPI用戶態(tài)接口包括兩部分：內(nèi)核態(tài)SPI API庫和應(yīng)用程序SPI API。內(nèi)核態(tài)SPI API庫是一組提供給用戶態(tài)SPI API調(diào)用的底層驅(qū)動(dòng)程序，主要用于提供SPI驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)接口，如打開SPI設(shè)備，設(shè)置SPI總線模式，傳輸數(shù)據(jù)等。應(yīng)用程序SPI API是基于系統(tǒng)提供的內(nèi)核態(tài)SPI API庫開發(fā)的一組SPI應(yīng)用程序接口，包括SPI驅(qū)動(dòng)的開發(fā)管理接口和與設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的接口。
在使用SPI總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，應(yīng)用程序需要通過打開SPI設(shè)備文件，并調(diào)用ioctl()函數(shù)獲取并設(shè)置SPI參數(shù)，然后通過read()和write()函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫操作。SPI驅(qū)動(dòng)也可以通過注冊(cè)相關(guān)的設(shè)備節(jié)點(diǎn)來為應(yīng)用程序提供節(jié)點(diǎn)文件以及讀寫設(shè)備數(shù)據(jù)的接口。
四、Linux用戶態(tài)下SPI驅(qū)動(dòng)技術(shù)的開發(fā)環(huán)境
在Linux用戶態(tài)下進(jìn)行SPI驅(qū)動(dòng)的開發(fā)，需要用到一些相關(guān)的工具和環(huán)境。主要的開發(fā)工具包括gcc編譯器，make命令，以及配置開發(fā)環(huán)境的文件等。在配置開發(fā)環(huán)境時(shí)，需要注意修改內(nèi)核配置文件，使SPI設(shè)備可以被用戶態(tài)訪問，并在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)加載相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)模塊。具體的步驟可以參考Linux內(nèi)核中使用SPI總線的相關(guān)文檔和示例程序。
五、
通過對(duì)Linux用戶態(tài)下SPI驅(qū)動(dòng)技術(shù)的探究，可以發(fā)現(xiàn)在Linux用戶態(tài)下使用SPI總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信有著重要的意義。用戶態(tài)下的SPI驅(qū)動(dòng)研究與開發(fā)可以有效減輕內(nèi)核開發(fā)的工作量，同時(shí)也更加靈活方便，節(jié)省了成本和時(shí)間。在使用用戶態(tài)下SPI驅(qū)動(dòng)技術(shù)的過程中，需要注意開發(fā)環(huán)境的配置和SPI接口函數(shù)的使用，以保證應(yīng)用程序可以成功與硬件設(shè)備進(jìn)行通信。隨著Linux系統(tǒng)的不斷更新，對(duì)于Linux用戶態(tài)下SPI驅(qū)動(dòng)技術(shù)開發(fā)的研究也將不斷深入，并且將涉及更多的領(lǐng)域和應(yīng)用場(chǎng)景。
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linux下spi驅(qū)動(dòng)里的spi_write_then_read函數(shù)該怎么使用
水平不行，不一定對(duì)，僅供參考哈。
如果只是從AD里讀數(shù)據(jù)的話，用spi_read就可以老胡了，定義一個(gè)8位的緩沖區(qū)和一個(gè)襲拆16位的緩沖區(qū)。然后把讀到的2個(gè)8bit的數(shù)據(jù)組合成1個(gè)16bit的數(shù)據(jù)。每次讀到的數(shù)據(jù)量通過該函數(shù)的侍禪攔參數(shù)設(shè)定。
如果是想實(shí)現(xiàn)
全雙工
，可以使用spi_write_then_read
讀是一樣的，寫的話自己先把16位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成2個(gè)8bit的數(shù)據(jù)，存放在一個(gè)8bit的緩沖區(qū)，作為該函數(shù)的參數(shù)。
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