1. SPI驱动简介
SPI（Serial Peripheral Interface）串行外设接口是一种全双工、同步的通信总线，它可以连接多个外部设备，通过SPI总线与主控器进行通信。在Linux系统中，SPI驱动负责控制和管理SPI总线上的外设设备。
1.1 SPI驱动的作用
SPI驱动的主要作用是实现Linux与外设设备之间的通信。SPI驱动提供了一组操作函数，用于向外设设备发送数据和接收数据。通过SPI驱动，Linux系统可以与各种SPI设备进行交互，包括传感器、存储器、显示设备等。
1.2 SPI驱动的架构
SPI驱动的核心是SPI核心驱动，它负责管理和控制SPI总线上的外设设备。SPI核心驱动提供了一组API函数，用于注册和注销SPI设备、配置SPI设备参数、发送和接收数据等操作。
struct spi_device {
struct device dev;
struct list_head master;
struct spi_master *master;
struct list_head list;
struct module *owner;
void *controller_data;
bool modalias_sent;
u32 max_speed_hz;
u32 chip_select;
u8 mode;
u8 bits_per_word;
};
在SPI驱动中，spi_device结构体表示一个SPI设备，它包含了设备的相关信息，如设备名称、SPI控制器指针、最大传输速率、片选信号等。
2. SPI驱动的使用
2.1 SPI设备的注册与注销
在使用SPI设备前，首先需要将SPI设备注册到SPI核心驱动中。注册SPI设备的函数是spi_register_device，它接收一个spi_device结构体指针作为参数，将SPI设备添加到SPI核心驱动中。
int spi_register_device(struct spi_device *spi);
注册成功后，就可以通过spi_device指针访问该SPI设备，进行数据的发送和接收。使用完SPI设备后，需要将其注销，可以使用spi_unregister_device函数来注销SPI设备。
void spi_unregister_device(struct spi_device *spi);
2.2 SPI设备的配置
在使用SPI设备前，需要根据具体的硬件要求对SPI设备进行配置。SPI设备的配置包括设置传输速率、设置传输模式、设置数据位宽等。
传输速率的设置使用spi_setup函数进行，它接收一个spi_device结构体指针和传输速率作为参数。
int spi_setup(struct spi_device *spi);
传输模式的设置使用spi_set_mode函数进行，它接收一个spi_device结构体指针和传输模式作为参数。
int spi_set_mode(struct spi_device *spi, u8 mode);
数据位宽的设置使用spi_set_bits_per_word函数进行，它接收一个spi_device结构体指针和数据位宽作为参数。
int spi_set_bits_per_word(struct spi_device *spi, u8 bits_per_word);
2.3 SPI数据的发送与接收
在进行SPI数据的发送和接收时，需要使用SPI核心驱动提供的函数。SPI数据的发送使用spi_write函数，它接收一个spi_device结构体指针、发送缓冲区指针和发送数据长度作为参数。
int spi_write(struct spi_device *spi, const void *buf, size_t len);
SPI数据的接收使用spi_read函数，它接收一个spi_device结构体指针、接收缓冲区指针和接收数据长度作为参数。
int spi_read(struct spi_device *spi, void *buf, size_t len);
SPI数据的发送和接收组合使用spi_transfer函数，它接收一个spi_device结构体指针、传输描述符指针作为参数。
int spi_transfer(struct spi_device *spi, struct spi_transfer *transfer);
spi_transfer结构体用于描述SPI数据的传输，包括发送缓冲区、接收缓冲区、数据长度等。
3. SPI驱动的实现
3.1 SPI核心驱动
SPI核心驱动负责管理和控制SPI总线上的外设设备。在Linux内核中，SPI核心驱动被实现为一个模块化的子系统，并且提供了一组接口函数，用于注册和注销SPI设备、配置SPI设备参数、发送和接收数据等操作。
3.2 SPI从设备驱动
SPI从设备驱动是针对具体的SPI设备编写的驱动程序。SPI从设备驱动负责实现与硬件外设的通信协议，并将从设备抽象为Linux中的一个字符设备。SPI从设备驱动包括设备的初始化、打开、读取、写入和关闭等函数。
4. 总结
本文介绍了Linux下SPI驱动的基本概念、使用方法和实现原理。SPI驱动在Linux系统中起着重要的作用，它提供了对SPI外设设备的控制和管理功能。在使用SPI设备时，需要将设备注册到SPI核心驱动中，并对设备进行配置。通过SPI驱动，Linux系统可以与各种SPI设备进行通信，实现数据的发送和接收。