14-Linux gpio模拟spi

首先是spidev，要在/dev/下面产生设备文件，需要spidev的支持

使用的是gpio模拟spi，gpio模拟spi的时序原理是bitbang文件实现的，所以这个也需要打开，如果是在openwrt下动态加载的话就是如下两个配置

如果是直接内核的话是如下两个

跟I2C的arch层一样，主要是devices的添加和board_info的添加，如下

对于platform_add_devices，因为是使用spi_gpio，所以name是"spi_gpio"这样才可以与driver里面的spi_gpio相互匹配probe到。

因为SPI是可以一个总线上面挂多个，然后通过片选脚CS进行硬件切换，所以这变有个num_chipselect需要设置，如果有2个设置就设置2，一个设备就设置1，这边设置好之后，后面board_info也要有对应的个数，而且片选引脚需要不同。

I2C是通过每个设备有自己不同的地址，通过地址来进行软件切换。

对于board_info使用的是spidev，drivers/spi/spidev.c文件，该文件的内容是注册一个spidev驱动。该驱动是一个字符设备驱动。

如果设备与驱动匹配，那么就会执行spidev_probe()的内容。在spidev_probe()函数中会调用device_create()成功后在 /dev 目录下就会生成 spidev 相关的设备节点。

这边有几个参数要注意：

调试过程想看一些细节的debug信息可以打开内核的动态debug信息，这个在以前的print system里面有

printk的等级设置成8.

开始

定位到是 spi_gpio_request 的时候报错

后面就将zkernel/3.10.49/arch/mips/mtk/ziroom/zrmt7628.c里面GPIO的信息调整下， 因为SPI的引脚和LED的引脚号一样 ，内核不知道哪里会检测到。

修改后打印如下：

之后在/dev/下面就生成了spidev1.0的设备

有了/dev/spidev1.0设备之后，就可以在应用成 *** 作改设备收发数据。

在drivers/spi/spidev.c里面已经封装好了ioctl的对应接口，根据这些接口就可以测试使用。

在Documentation/spi/spidev_test.c下面有个应用层的实例，打开看下就清除了。

$(cc) spidev_test.c -o spidev_test生成可执行文件spidev_test

然后拷贝到板子上，将MOSI和MISO短接就可以测试回环数据是否正常。

有逻辑分析仪的接上logic看波形就更加直观。

gpio模拟SPI:

https://blog.csdn.net/luckywang1103/article/details/70145870

在ARM Linux下使用GPIO模拟SPI时序详解:

https://blog.csdn.net/yangzheng_yz/article/details/50470577

linux SPI驱动:

https://www.cnblogs.com/xuyh/category/903809.html

本文基于 RockPI 4A 单板 Linux 4.4 内核介绍 RK3399 Linux GPIO 功能。

GPIO(General Purpose Input/Output Port) ：通用输入输出端口。

除作为一般的输入/输出功能外，还可以配置为中断和模拟 PWM、I2C 等接口功能。

RK3399 GPIO 属性如下：

1、一共有5组 GPIO(GPIO0~4) ，每组 GPIO 为一个 Bank ，共32个引脚。每个 Bank 包括4个 Group (GPIOA(0~7) ~ D(0~7)) 。不是所有 Bank 都有 GPIOA~D 的编号， RK3399 共122个 GPIO 引脚。

2、所有 GPIO 都可被配置为 CA55或CA53 的中断功能，且 GPIO0 和 GPIO1 可用于系统低功耗唤醒模式。

3、在上电复位后，所有 GPIO 默认输入状态。

4、软件可配置 GPIO 驱动强度。

RK3399 引脚在系统中显示如下：

RK3399 GPIO 引脚号计算方式：

例：

以 ROCKPI 4A 单板 WIFI 模块电源（ GPIO0_B2 ）为例，介绍 DTS 中 GPIO 配置。

在系统启动后，可以查看 GPIO ，命令如下：

注：

如果debugfs没有挂载，使用下面命令挂载

Linux 内核 GPIO 主要实现文件：

GPIO 子系统有两套 API ：

1、基于描述符（descriptor-based）

前缀为： gpiod_ 。

参考： Documentation/gpio/consumer.txt

2、老版本接口（legacy）

前缀为： gpio_ 。

参考： Documentation/gpio/gpio-legacy.txt

3、常用API

GPIO 还有很多接口，就不一一列举了。

RK3399 GPIO 控制器驱动实现文件： drivers/pinctrl/pinctrl-rockchip.c ，涉及主要函数：

所有 GPIO 子系统的 API 最终都会调到 SOC 的 GPIO 控制器驱动函数。

ROCKPi 4A 单板有个40个引脚的扩展口，引用 radxa 图片，见下图。

1、进入测试目录

2、导出GPIO

在使用 GPIO2_A7 前，需要导出该引脚。方法：配置 export 后，会出现 gpio71 节点。

测试时，注意不要使用在程序中已经申请过或配置为其它功能的 GPIO 引脚。

3、配置GPIO方向

设置 GPIO2_A7 的输入/输出方向。

in ：表示输入。

out ：表示输出。

active_low ：用于中断配置中高电平或低电平有效。

edge ：用于中断配置中上升沿或下降沿有效。

4、配置GPIO输出值

在 GPIO 为输入时，通过 value 查询 GPIO 的输入电平（高或低电平）。

在 GPIO 为输出时，通过 value 配置 GPIO 的输出电平（高或低电平）。

5、查看GPIO

查看已经导出的 GPIO71 。

6、取消导出

使用完 GPIO2_A7 后，需要进行释放。方法：配置 unexport 后， gpio71 节点会消失。

方法/步骤

1

安装SD Linux系统

如图所示，先后将Arduino Software 1.5.3 （Arduino IDE）和SD-Card Linux Image下载到本机，Arduino IDE在后面查找GPIO与Arduino IO 之间的映射关系时需要用到。

如图所示，将SDCard1.0.4.tar.bz2解压后出现一个“image-full-galileo”的文件夹。

在MicroSD使用前需先将其以Fat32进行格式化，然后将“image-full-galileo”文件夹下地所有文件直接拷贝到microSD卡的根目录下。

进入Galileo

将MicroSD插到Galileo中，在路由器页面的已连接设备列表中会看到设备名称为“clanton”有线连接设备，找到其IP地址，然后中

Terminal（Unix和Linux，Windows可用Putty）中通过ssh进入Galileo，“ssh

root@192.168.199.121”。

有意思的是，这个在MicroSD中运行的Linux系统开启了ssh服务，并且root账号没有设置密码，可以直接进入。如上图所示，d出一对话框后输入 “yes”回车即可进入Galileo，出现下图中的 “root@clanton”说明这一步成功完成了

到这里，可能会有疑问了，Galileo板载也是有一个 *** 作系统的，microSD卡中也有一个Linux，如何保证现在进入的就是microSD卡中的系

统呢？在Terminal中输入“cat/proc/version”即可查看Linux系统版本，显示为“3.8.7-yocto-standard”，这就是前面下载的为Galileo定制的Linux *** 作系统，Yocto。

找到那个属于你的GPIO

下面就要开始这篇文章中的核心部分，也是最难的一部。找Linux GPIO 与 Arduino IO之间的映射关系！

如右图所示，在“/sys/class/gpio/”中有多大60多个GPIO，如何找出右侧GPIO与左侧Arduino IDE中对应的IO呢。

首先将0-13IO口全部设为“INPUT”输入模式

voidsetup(){//putyoursetupcodehere,torunonce:

pinMode(0,INPUT)pinMode(1,INPUT)pinMode(2,INPUT)pinMode(3,INPUT)

pinMode(4,INPUT)pinMode(5,INPUT)pinMode(6,INPUT)pinMode(7,INPUT)

pinMode(8,INPUT)pinMode(9,INPUT)pinMode(10,INPUT)

pinMode(11,INPUT)pinMode(12,INPUT)pinMode(13,INPUT)} voidloop(){

//putyourmaincodehere,torunrepeatedly: }

如图所示，左侧"pinMode(13,OUTPUT)"将13引脚变为输出模式，右侧gpio7变成out模式，因此gpio7对应的就是Arduino IO 13（pin13）

按照这种方法依次找出Arduino IO与GPIO之间如下的对应关系

GPIODigitalI/Ogpio11pin0

gpio12pin1 gpio13pin2 gpio14pin3 gpio6pin4 gpio0pin5 gpio1pin6

gpio38pin7 gpio40pin8 gpio4pin9 gpio10pin10 gpio5pin11 gpio15pin12

gpio7pin13

下面就需要来对上面找到的gpio对应关系进行验证了。“echo "out"

>/sys/class/gpio/gpio*/direction”为将gpio变为输出模式，“echo "1"

>/sys/class/gpio/gpio*/value”为将gpio输出高电平。然后就有了下面这段python程序，这段程序依次将

pin13,pin12,pin11,pin10四个引脚的LED点亮然后关闭，但由于python程序的执行效率问题，应该所有LED同时点亮有了延时

成为流水灯，如下图所示效果。这段程序在Linux系统的任意文件夹内均可。

importos,timewhileTrue:os.system('echo"out">/sys/class/gpio/gpio7/direction')

os.system('echo"1">/sys/class/gpio/gpio7/value')

os.system('echo"out">/sys/class/gpio/gpio15/direction')

os.system('echo"1">/sys/class/gpio/gpio15/value')

os.system('echo"out">/sys/class/gpio/gpio5/direction')

os.system('echo"1">/sys/class/gpio/gpio5/value')

os.system('echo"out">/sys/class/gpio/gpio10/direction')

os.system('echo"1">/sys/class/gpio/gpio10/value') time.sleep(0.2)

os.system('echo"0">/sys/class/gpio/gpio5/value')

os.system('echo"0">/sys/class/gpio/gpio15/value')

os.system('echo"0">/sys/class/gpio/gpio7/value')

os.system('echo"0">/sys/class/gpio/gpio10/value') time.sleep(0.2)

---