迅为RK3568开发板SPI驱动指南-mcp2515驱动编写：读寄存器函数

迅为RK3568开发板SPI驱动指南-mcp2515驱动编写：读寄存器函数

瑞芯微RK3568芯片是一款定位中高端的通用型SOC，采用22nm制程工艺，搭载一颗四核Cortex-A55处理器和Mali G52 2EE图形处理器。RK3568支持4K解码和1080P编码，支持SATA/PCIE/USB3.0外围接口。RK3568内置独立NPU，可用于轻量级人工智能应用。RK3568支持安卓11和linux系统，主要面向物联网网关、NVR存储、工控平板、工业检测、工控盒、卡拉OK、云终端、车载中控等行业。

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在上个章节中编写了mcp2515的复位函数，但并不能判定mcp2515进入了复位状态，而在本章节将编写mcp2515的读寄存器函数，通过读取mcp2515 CAN状态寄存器的值，来确定当前SPI转CAN模块所处的工作模式。

189.1理论分析

mcp2515 CAN状态寄存器相关描述如下图所示：

从上图可知，can状态寄存器的地址是0x0e，可以通过高三位来判断mcp2515芯片所处的模式，整理之后的匹配图如下所示：

当bit7-5位是0x0100时，就说明MCP2525处于配置模式下，在讲解复位函数的编写中提到MCP2515提供了一系列的SPI指令，通过向MCP2515发送SPI指令就可以完成复位、读、写等操作，具体的SPI指令表如下图所示：

根据SPI指令表可以得到读指令对应的指令格式为00000011，转换为16进制为0x03，所以只需要先向MCP2515写入0x03，然后就可以读取指定地址的寄存器数据了，编写读寄存器函数可以用到上一章讲解的先写后读spi_write_then_read函数，具体内容如下所示：

char mcp2515_read_reg(char reg) {

char write_buf[] = {0x03, reg}; // SPI写缓冲区写入SPI读指令0x03

char read_buf; // SPI读缓冲区

int ret;

ret = spi_write_then_read(spi_dev, write_buf, sizeof(write_buf), &read_buf, sizeof(read_buf)); //调用SPI写读函数

if (ret < 0) {

printk("spi_write_then_read error\n");

return ret;

}

return read_buf;

}

至此，关于MCP2515读寄存器函数就编写完成了，在下个小节将编写完整的驱动程序，对这两章填充的复位函数和都寄存器函数进行验证。

189.2驱动程序编写

本实验驱动对应的网盘路径为：iTOP-3568开发板\03_【iTOP-RK3568开发板】指南教程\02_Linux驱动配套资料\04_Linux驱动程序\116_mcp2515_04\。

本实验将以187章编写完成的驱动程序为基础，添加了188章完善的复位函数以及上一小节填充的读寄存器函数，并在probe函数中对两个函数进行调用，从而验证两个函数编写的正确性。编写完成的mcp2515.c代码如下所示：

#include

#include

#include

#include

#include

#include

dev_t dev_num; //设备号

struct cdev mcp2515_cdev; //字符设备结构体

struct class *mcp2515_class; //设备类

struct device *mcp2515_device; //设备

struct spi_device *spi_dev; // SPI设备指针

// MCP2515芯片复位函数

void mcp2515_reset(void){

int ret;

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

ret = spi_write(spi_dev, write_buf, sizeof(write_buf)); //发送复位命令

if(ret < 0){

printk("spi_write is error\n"); //打印错误信息

}

}

// MCP2515读寄存器函数

char mcp2515_read_reg(char reg) {

char write_buf[] = {0x03, reg}; // SPI写缓冲区写入SPI读指令0x03

char read_buf; // SPI读缓冲区

int ret;

ret = spi_write_then_read(spi_dev, write_buf, sizeof(write_buf), &read_buf, sizeof(read_buf)); //调用SPI写读函数

if (ret < 0) {

printk("spi_write_then_read error\n");

return ret;

}

return read_buf;

}

//打开设备文件的回调函数

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

return 0; //返回成功

}

//读取设备文件的回调函数

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

return 0; //返回成功

}

//写入设备文件的回调函数

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

return 0; //返回成功

}

//关闭设备文件的回调函数

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

return 0; //返回成功

}

//设备文件操作集合

struct file_operations mcp2515_fops = {

.open = mcp2515_open,

.read = mcp2515_read,

.write = mcp2515_write,

.release = mcp2515_release,

};

// MCP2515设备初始化函数

int mcp2515_probe(struct spi_device *spi) {

int ret, value;

printk("This is mcp2515_probe\n");

spi_dev = spi; //保存SPI设备指针

//分配字符设备号

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

if (ret < 0) {

printk("alloc_chrdev_region error\n");

}

//初始化字符设备

cdev_init(&mcp2515_cdev, &mcp2515_fops);

mcp2515_cdev.owner = THIS_MODULE;

//添加字符设备

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

if (ret < 0) {

printk("cdev_add error\n");

return -1;

}

//创建设备类

mcp2515_class = class_create(THIS_MODULE, "spi_to_can");

if (IS_ERR(mcp2515_class)) {

printk("mcp2515_class error\n");

return PTR_ERR(mcp2515_class);

}

//创建设备

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(); //复位MCP2515设备

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

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

return 0; //返回成功

}

// MCP2515 SPI设备的移除函数

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设备匹配表,用于设备树匹配

static const struct of_device_id mcp2515_of_match_table[] = {

{ .compatible = "my-mcp2515" },

{}

};

// MCP2515设备ID匹配表,用于总线匹配

static const struct spi_device_id mcp2515_id_table[] = {

{ "mcp2515", 0 },

{}

};

// MCP2515 SPI驱动结构体

static struct spi_driver spi_mcp2515 = {

.probe = mcp2515_probe, //探测函数

.remove = mcp2515_remove, //移除函数

.driver = {

.name = "mcp2515", //驱动名称

.owner = THIS_MODULE, //所属模块

.of_match_table = mcp2515_of_match_table, //设备树匹配表

},

.id_table = mcp2515_id_table, //设备ID匹配表

};

//驱动初始化函数

static int __init mcp2515_init(void)

{

int ret;

//注册SPI驱动

ret = spi_register_driver(&spi_mcp2515);

if (ret < 0) {

//注册失败,打印错误信息

printk("spi_register_driver error\n");

return ret;

}

return ret;

}

//驱动退出函数

static void __exit mcp2515_exit(void)

{

//注销SPI驱动

spi_unregister_driver(&spi_mcp2515);

}

module_init(mcp2515_init);

module_exit(mcp2515_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

189.3运行测试

189.3.1编译驱动程序

在上一小节中的mcp2515.c代码同一目录下创建Makefile文件，Makefile文件内容如下所示：

export ARCH=arm64#设置平台架构

export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-#交叉编译器前缀

obj-m += mcp2505.o #此处要和你的驱动源文件同名

KDIR :=/home/topeet/Linux/linux_sdk/kernel #这里是你的内核目录

PWD ?= $(shell pwd)

all:

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

clean:

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

对于Makefile的内容注释已在上图添加，保存退出之后，来到存放mcp2515.c和Makefile文件目录下，如下图所示：

编译完生成ft5x06_driver.ko目标文件，如下图所示：

至此驱动模块就编译成功了。

189.3.2运行测试

在进行实验之前，首先要确保开发板烧写的是我们在186.1小节中编译出来的boot.img。开发板启动之后，然后使用以下命令进行驱动模块的加载，如下图所示：

insmod mcp2515.ko

根据打印信息可以得到读取到的CAN状态寄存器的值为0x80,换算成二进制为10000000，bit7-bit5为100，然后与下图进行比对，证明当前mcp2515处在配置模式。

然后使用以下命令进行驱动模块的卸载，如下图所示：

rmmod mcp2515.ko

由于没有在remove卸载函数中添加打印相关内容，所以使用rmmod命令卸载驱动之后，没有任何打印，至此，MCP2515复位函数以及寄存器读函数验证实验就完成了。