如何實現 i.MX8MPM核SPI間的通訊

繁花之語

本文小編將從應用角度為大家講解飛凌嵌入式OKMX8MP-C開發板的M核SPI間通訊的實現方式。

01SPI主模式

1. SPI初始化

SPI初始化主要包括總線時鐘、管腳和相應寄存器的初始化。具體如下：

（1）SPI總線時鐘：現將SPI總線倍頻到800MHz，再10分頻到80MHz。

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CLOCK_SetRootMux(kCLOCK_RootEcspi2, kCLOCK_EcspiRootmuxSysPll1); //SPI2總線時鐘使用PLL1-800MHz  CLOCK_SetRootDivider(kCLOCK_RootEcspi2, 2U, 5U);    //分頻因子為2*5=10,設置SPI2總線時鐘為80MHz

（2）管腳配置：選擇SPI2的四個管腳。

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IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_ECSPI2_MISO_ECSPI2_MISO, 0U);  // SPI2-MISO   IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_ECSPI2_MOSI_ECSPI2_MOSI, 0U);  // SPI2-MOSI   IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_ECSPI2_SCLK_ECSPI2_SCLK, 0U);  // SPI2-SCLK   IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_ECSPI2_SS0_ECSPI2_SS0, 0U);    // SPI2-SSO

（3）SPI速率：設置速率為500K。

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#define TRANSFER_BAUDRATE 500000U // 速率 500K

（4）數據長度選擇：8bit。

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config->burstLength       = 8; // 數據長度 8bit  

（5）四種模式選擇：CPOL和CPHA的四種組合即為SPI的四種模式。

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config->clockInactiveState    = kECSPI_ClockInactiveStateLow;   // 時鐘SCL: 活動時低電平，空閑時高電平  config->dataLineInactiveState = kECSPI_DataLineInactiveStateLow;// 數據MOSI&MISO: 活動時低電平，空閑時高電平  config->chipSlectActiveState  = kECSPI_ChipSelectActiveStateLow;// 片選SS: 低電平選中，高電平無效  config->polarity              = kECSPI_PolarityActiveHigh;      // 時鐘信號極性，即CPOL為0的話 SCLK高電平有效(空閑的時候為低電平)，為1的話SCLK低電平有效(空閑的時候為高電平)。  config->phase                 = kECSPI_ClockPhaseFirstEdge;    // 時鐘相位，即CPHA為0的話串行時鐘的第一個跳變沿(上升沿或下降沿)采集數據，為1的話串行時鐘的第二個跳變沿(上升沿或下降沿)采集數據。

（6）主模式選擇：設置SPI為主模式。

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config->channelConfig.channelMode = kECSPI_Master; //  主模式

（7）通道選擇：一個 SPI 有四個硬件片選信號，每個片選信號是一個硬件通道，本程序選擇通道0。

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config->channel              = kECSPI_Channel0;   //  通道0

（8）關閉自回環：如果開啟了自回環，那么SPI數據會在芯片內回環，不會到外部管腳，在程序調試時可以排除外部端子的干擾，但真實應用時，需要關閉自回環，從外部管腳收發數據。

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Config->enableLoopBack        = false; // 不回環，使用外部管腳

2. SPI收發流程

我們分別將兩塊OKMX8MP-C開發板命名為開發板1和開發板2，并且將開發板1的SPI接口采用主模式，使能收發中斷；將開發板2的SPI接口采用從模式，使能收發中斷。

SPI主發送64字節數據，SPI從接收后，將數據回傳。SPI主接收回傳信息后，比對接收和發送的數據是否一致，輸出比對結果。如一致，本次傳輸結束，等待輸入任何按鍵啟動下一次傳輸。

（1）SPI發送數據：EXAMPLE_ECSPI_MASTER_BASEADDR 表示為SPI2，g_m_handle為SPI實例，包含了發送接收中斷及其回調函數，masterXfer為要發送的64字節數據。

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ECSPI_MasterTransferNonBlocking(EXAMPLE_ECSPI_MASTER_BASEADDR, &g_m_handle, &masterXfer);  //主模式中斷方式發送數據

（2）SPI接收數據：SPI總線的發送和接收都是主模式控制的，因此接收函數的過程和發送是一致的。

（3）接收和發送數據對比：

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"#000000">for (i = 0U; i < TRANSFER_SIZE; i++)  {      if (masterTxData</font> != masterRxDatafont>)      {         errorCount++;      }  }

02SPI從模式

1. SPI初始化

SPI從模式初始化與主模式要保持一致，除了將工作模式設為從模式，其他設置均一樣。主從模式選擇：設置SPI為從模式。

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config->channelConfig.channelMode = kECSPI_Slave; //從模式

2. SPI收發流程

開發板2的SPI接口采用從模式，使能收發中斷。

SPI從進入等待接收狀態，在片選有效后，通過接收中斷獲取數據，并回傳信息，再次進入接收狀態。

（1）SPI接收數據：

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EXAMPLE_ECSPI_SLAVE_BASEADDR表示為SPI2，g_m_handle為SPI實例，包含了發送接收中斷及其回調函數，slaveXfer存儲接收的數據。

ECSPI_SlaveTransferNonBlocking(EXAMPLE_ECSPI_SLAVE_BASEADDR, &g_s_handle, &slaveXfer);  //從模式中斷方式接收數據

（2）SPI發送數據：SPI總線的發送和接收都是主模式控制的，因此接收函數的過程和發送是一致的。

03A核修改

A核設備樹中若保留SPI2，內核解析設備樹，在/dev下生成設備文件spidev1.0。這樣待M核運行后，A核將重新對SPI2初始化，造成M核SPI功能異常，因此需要去除A核對SPI的控制。




1. 修改設備樹

（1）在設備樹OK8MP-C.dts中，刪除SPI2設備節點相關信息。

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&ecspi2 {      #address-cells = <1>;      #size-cells = <0>;      fsl,spi-num-chipselects = <1>;      pinctrl-names = "default";      pinctrl-0 = <&pinctrl_ecspi2 &pinctrl_ecspi2_cs>;      cs-gpios = <&gpio5 13 GPIO_ACTIVE_LOW>;      status = "okay";      spidev1: spi@0 {          reg = <0>;          compatible = "rohm,dh2228fv";          spi-max-frequency = <500000>;      };  };  pinctrl_ecspi2: ecspi2grp {          fsl,pins = <          MX8MP_IOMUXC_ECSPI2_SCLK__ECSPI2_SCLK       0x82          MX8MP_IOMUXC_ECSPI2_MOSI__ECSPI2_MOSI       0x82          MX8MP_IOMUXC_ECSPI2_MISO__ECSPI2_MISO       0x82          >;  };  pinctrl_ecspi2_cs: ecspi2cs {      fsl,pins = <          MX8MP_IOMUXC_ECSPI2_SS0__GPIO5_IO13     0x40000      >;  };  

（2）編譯生成新的內核鏡像Image及設備樹OK8MP-C.dtb。

（3）將生成的OK8MP-C.dtb和Image拷貝至開發板/run/media/mmcblk2p1/目錄下，輸入sync命令，重啟開發板。

（4）輸ls /dev查看發現沒有SPI2設備文件spidev1.0。

04程序驗證

1. 硬件連接

使用杜邦線將兩塊OKMX8MP-C開發板的SPI一一對應連接，線序如下：

開發板1--SPI主模式	開發板2--SPI從模式
管腳名稱	開發板位置	管腳名稱	開發板位置
MISO	P40-10	MISO	P40-10
MOSI	P40-8	MOSI	P40-8
SCK	P40-1	SCK	P40-1
SS0	P40-3	SS0	P40-3
GND	P40-4/P40-7	GND	P40-4/P40-7

2. M核程序

修改uboot環境變量設置M核自啟動，同時將M核程序forlinx_m7_tcm_firmware.bin

放到/run/media/mmcblk2p1/目錄下。注意，SPI主模式程序須放入開發板1，SPI從模式程序須放入開發板2


3. 實際測試

（1）開發板2先上電，M核程序啟動，完成SPI初始化后，進入接收等待狀態；

（2）開發板1后上電，M核程序啟動，完成SPI初始化后，主動發送64字節數據；

（3）開發板2的SPI接收數據，通過串口打印接收的數據，并將接收的數據再次發送；

[

（4）開發板1的SPI接收到回傳信息，通過串口打印接收的數據。和發送數據比對，輸出結果。

（5）此時在開發板1調試串口輸入任意鍵，即可開啟新一輪的SPI發送和接收流程。

END