下面有兩個大的模塊：一個是SPI總線驅動的分析 (研究了具體實現的過程)
另一個是SPI總線驅動的編寫（不用研究具體的實現過程）SPI總線驅動分析
1 SPI概述 SPI是英語Serial Peripheral interface的縮寫，顧名思義就是串行外圍設備接口，是Motorola首先在其MC68HCXX系列處理器上定義的。SPI接口主要應用在 EEPROM，FLASH，實時時鐘，AD轉換器，還有數字信號處理器和數字信號解碼器之間。SPI是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，並且在芯片的管腳上只占用四根線，節約了芯片的管腳，同時為PCB的布局上節省空間，提供方便。
SPI的通信原理很簡單，它以主從方式工作，這種模式通常有一個主設備和一個或多個從設備，需要4根線，事實上3根也可以。也是所有基於SPI的設備共有的，它們是SDI(數據輸入)，SDO(數據輸出)，SCLK(時鐘)，CS(片選)。
MOSI(SDO)：主器件數據輸出，從器件數據輸入。
MISO(SDI)：主器件數據輸入，從器件數據輸出。
SCLK ：時鐘信號，由主器件產生。
CS：從器件使能信號，由主器件控制。
其中CS是控制芯片是否被選中的，也就是說只有片選信號為預先規定的使能信號時（高電位或低電位），對此芯片的操作才有效，這就允許在同一總線上連接多個SPI設備成為可能。需要注意的是，在具體的應用中，當一條SPI總線上連接有多個設備時，SPI本身的CS有可能被其他的GPIO腳代替，即每個設備的CS腳被連接到處理器端不同的GPIO，通過操作不同的GPIO口來控制具體的需要操作的SPI設備，減少各個SPI設備間的干擾。
SPI是串行通訊協議，也就是說數據是一位一位從MSB或者LSB開始傳輸的，這就是SCK時鐘線存在的原因，由SCK提供時鐘脈沖，MISO、MOSI則基於此脈沖完成數據傳輸。 SPI支持4-32bits的串行數據傳輸，支持MSB和LSB，每次數據傳輸時當從設備的大小端發生變化時需要重新設置SPI Master的大小端。
2 Linux SPI驅動總體架構 在2.6的linux內核中，SPI的驅動架構可以分為如下三個層次：SPI 核心層、SPI控制器驅動層和SPI設備驅動層。
Linux 中SPI驅動代碼位於drivers/spi目錄。
2.1 SPI核心層 SPI核心層是Linux的SPI核心部分，提供了核心數據結構的定義、SPI控制器驅動和設備驅動的注冊、注銷管理等API。其為硬件平台無關層，向下屏蔽了物理總線控制器的差異，定義了統一的訪問策略和接口；其向上提供了統一的接口，以便SPI設備驅動通過總線控制器進行數據收發。
Linux中，SPI核心層的代碼位於driver/spi/ spi.c。由於該層是平台無關層，本文將不再敘述，有興趣可以查閱相關資料。
2.2 SPI控制器驅動層 SPI控制器驅動層，每種處理器平台都有自己的控制器驅動，屬於平台移植相關層。它的職責是為系統中每條SPI總線實現相應的讀寫方法。在物理上，每個SPI控制器可以連接若干個SPI從設備。
在系統開機時，SPI控制器驅動被首先裝載。一個控制器驅動用於支持一條特定的SPI總線的讀寫。一個控制器驅動可以用數據結構struct spi_master來描述。
在include/liunx/spi/spi.h文件中，在數據結構struct spi_master定義如下：
struct spi_master {
struct device dev;
s16 bus_num;
u16 num_chipselect;
int (*setup)(struct spi_device *spi);
int (*transfer)(struct spi_device *spi, struct spi_message *mesg);
void (*cleanup)(struct spi_device *spi);
};
bus_num為該控制器對應的SPI總線號。
num_chipselect 控制器支持的片選數量，即能支持多少個spi設備
setup函數是設置SPI總線的模式，時鐘等的初始化函數， 針對設備設置SPI的工作時鐘及數據傳輸模式等。在spi_add_device函數中調用。
transfer函數是實現SPI總線讀寫方法的函數。實現數據的雙向傳輸，可能會睡眠
cleanup注銷時候調用2.3 SPI設備驅動層 SPI設備驅動層為用戶接口層，其為用戶提供了通過SPI總線訪問具體設備的接口。
SPI設備驅動層可以用兩個模塊來描述，struct spi_driver和struct spi_device。
相關的數據結構如下：
struct spi_driver {
int (*probe)(struct spi_device *spi);
int (*remove)(struct spi_device *spi);
void (*shutdown)(struct spi_device *spi);
int (*suspend)(struct spi_device *spi, pm_message_t mesg);
int (*resume)(struct spi_device *spi);
struct device_driver driver;
};
Driver是為device服務的，spi_driver注冊時會掃描SPI bus上的設備，進行驅動和設備的綁定，probe函數用於驅動和設備匹配時被調用。從上面的結構體注釋中我們可以知道，SPI的通信是通過消息隊列機制，而不是像I2C那樣通過與從設備進行對話的方式。
struct spi_device {
struct device dev;
struct spi_master *master;
u32 max_speed_hz;
u8 chip_select;
u8 mode;
u8 bits_per_word;
int irq;
void *controller_state;
void *controller_data;
char modalias[32];
};
.modalias = "m25p10",
.mode =SPI_MODE_0, //CPOL=0, CPHA=0 此處選擇具體數據傳輸模式
.max_speed_hz = 10000000, //最大的spi時鐘頻率
/* Connected to SPI-0 as 1st Slave */
.bus_num = 0, //設備連接在spi控制器0上
.chip_select = 0, //片選線號，在S5PC100的控制器驅動中沒有使用它作為片選的依據，而是選擇了下文controller_data裡的方法。
.controller_data = &smdk_spi0_csi[0],
通常來說spi_device對應著SPI總線上某個特定的slave。並且spi_device封裝了一個spi_master結構體。spi_device結構體包含了私有的特定的slave設備特性，包括它最大的頻率，片選那個，輸入輸出模式等等
3 OMAP3630 SPI控制器 OMAP3630上SPI是一個主/從的同步串行總線，這邊有4個獨立的SPI模塊(SPI1，SPI2，SPI3，SPI4)，各個模塊之間的區別在於SPI1支持多達4個SPI設備，SPI2和SPI3支持2個SPI設備，而SPI4只支持1個SPI設備。
SPI控制器具有以下特征：
1.可編程的串行時鐘，包括頻率，相位，極性。
2.支持4到32位數據傳輸
3.支持4通道或者單通道的從模式
4.支持主的多通道模式
4.1全雙工/半雙工
4.2只發送/只接收/收發都支持模式
4.3靈活的I/O端口控制
4.4每個通道都支持DMA讀寫
5.支持多個中斷源的中斷時間
6.支持wake-up的電源管理
7.內置64字節的FIFO
struct spi_board_info {
charmodalias[SPI_NAME_SIZE];
const void*platform_data;
void*controller_data;
intirq;
u32max_speed_hz;
u16bus_num;
u16chip_select;
u8mode;
};
這個結構體記錄了SPI外設使用的主機控制器序號、片選信號、數據比特率、SPI傳輸方式等
構建的操作是以下的兩個步驟：
1.static struct spi_board_info s3c_spi_devs[] __initdata = {
{.modalias = "m25p10a",
.mode = SPI_MODE_0,.max_speed_hz = 1000000,
.bus_num = 0,.chip_select = 0,
.controller_data = &smdk_spi0_csi[SMDK_MMCSPI_CS],},
};2.
而這個info在init函數調用的時候會初始化：
spi_register_board_info(s3c_spi_devs,ARRAY_SIZE(s3c_spi_devs));
spi_register_board_info(s3c_spi_devs,ARRAY_SIZE(s3c_spi_devs));//注冊spi_board_info。這個代碼會把spi_board_info注冊到鏈表board_list上。spi_device封裝了一個spi_master結構體，事實上spi_master的注冊會在spi_register_board_info之後，spi_master注冊的過程中會調用scan_boardinfo掃描board_list，找到掛接在它上面的spi設備，然後創建並注冊spi_device。至此spi_device就構建並注冊完成了！！！！！！！！！！！！！
5 spi_driver的構建與注冊driver有幾個重要的結構體：spi_driver、spi_transfer、spi_message
driver有幾個重要的函數 ：spi_message_init、spi_message_add_tail、spi_sync//spi_driver的構建
static struct spi_driver m25p80_driver = { .driver = {
.name ="m25p80", .bus =&spi_bus_type,
.owner = THIS_MODULE, },
.probe = m25p_probe, .remove =__devexit_p(m25p_remove),
};//spidriver的注冊
spi_register_driver(&m25p80_driver);
在有匹配的spi_device時，會調用m25p_probeprobe裡完成了spi_transfer、spi_message的構建；
spi_message_init、spi_message_add_tail、spi_sync、spi_write_then_read函數的調用例如：
*/
static int m25p10a_read( struct m25p10a *flash, loff_t from,
size_t len, char *buf )
{
int r_count = 0, i;
struct spi_transfer st[2];
struct spi_message msg;
spi_message_init( &msg );
memset( st, 0, sizeof(st) );
flash->cmd[0] = CMD_READ_BYTES;
flash->cmd[1] = from >> 16;
flash->cmd[2] = from >> 8;
flash->cmd[3] = from;
st[ 0 ].tx_buf = flash->cmd;
st[ 0 ].len = CMD_SZ;
spi_message_add_tail( &st[0], &msg );
st[ 1 ].rx_buf = buf;
st[ 1 ].len = len;
spi_message_add_tail( &st[1], &msg );
mutex_lock( &flash->lock );
/* Wait until finished previous write command. */
if (wait_till_ready(flash)) {
mutex_unlock( &flash->lock );
return -1;
}
spi_sync( flash->spi, &msg );
r_count = msg.actual_length - CMD_SZ;
printk( "in (%s): read %d bytes\n", __func__, r_count );
for( i = 0; i < r_count; i++ ) {
printk( "0x%02x\n", buf[ i ] );
}
mutex_unlock( &flash->lock );
return 0;
}
static int m25p10a_write( struct m25p10a *flash, loff_t to,
size_t len, const char *buf )
{
int w_count = 0, i, page_offset;
struct spi_transfer st[2]; struct spi_message msg;
write_enable( flash ); //寫使能
[b] spi_message_init( &msg ); [/b]
memset( st, 0, sizeof(st) );
flash->cmd[0] = CMD_PAGE_PROGRAM;
flash->cmd[1] = to >> 16;
flash->cmd[2] = to >> 8;
flash->cmd[3] = to;
st[ 0 ].tx_buf = flash->cmd;
st[ 0 ].len = CMD_SZ;
//填充spi_transfer，將transfer放在隊列後面 spi_message_add_tail( &st[0], &msg );
st[ 1 ].tx_buf = buf;
st[ 1 ].len = len;
spi_message_add_tail( &st[1], &msg ); spi_sync( flash->spi, &msg ); 調用spi_master發送spi_message
return 0;
}
static int m25p10a_probe(struct spi_device *spi)
{
int ret = 0;
struct m25p10a *flash;
char buf[ 256 ];
flash = kzalloc( sizeof(struct m25p10a), GFP_KERNEL );
flash->spi = spi;
/* save flash as driver's private data */
spi_set_drvdata( spi, flash );
memset( buf, 0x7, 256 );
m25p10a_write( flash, 0, 20, buf); //0地址寫入20個7 memset( buf, 0, 256 );
m25p10a_read( flash, 0, 25, buf ); //0地址讀出25個數 return 0;
}
到目前為止，完成了SPI的驅動和應用
