Linux平台下驱动程序开发举例

关于Linux平台下的程序开发，与一般的不带操作系统程序开发有较大的区别。我们这里以Linux平台下SPI驱动开发为例，介绍一下Linux平台下驱动程序开发的一般方法。

图像传感器EV76C570

我们在视觉系统的图像采集部分时，选用的是E2V公司的CMOS sensor EV76C570图像传感器。这一块没有现成的驱动程序可以参考，因此，需要独立自主开发。传感器与MCU之间采用SPI通信，那我们先来看一下SPI总线。

SPI总线通信

SPI接口技术是一种高速，高效的串行接口技术，因而SPI设备在数据通信中应用十分方便。设备驱动程序作为操作系统内核和硬件之间的接口，是嵌入式开发的重要组成部分，针对TI的davinci芯片DM6467和嵌入式Linux操作系统构建的开发平台（针对这部分，我前面有文章专门论述过，这里就不再重复说明了），根据DM6467的SPI接口特性，及接口电路的连接特点说明了SPI设备驱动程序的基本开发方法和动态模块加载实现过程。

具体实现步骤

1、包含必要的头文件

#include <linux/config.h>

#include <linux/device.h>

#include <linux/spi/spi.h>

#include <linux/compiler.h>

#include <linux/init.h>

#include <linux/kernel.h>

#include <linux/module.h>

#include <linux/mm.h>

#include <linux/fs.h>

#include <linux/types.h>

#include <linux/errno.h>

#include <linux/ioctl.h>

#include <linux/cdev.h>

#include <linux/string.h>

#include <linux/list.h>

#include <linux/devfs_fs_kernel.h>

#include <linux/poll.h>

#include <asm/uaccess.h>

#include <asm/atomic.h>

#include <asm/unistd.h>

#include <asm/io.h>

2、设置SPI的设备名与主设备号以及相关寄存器

1)注意避开那些已经使用的主设备号

#define DEVICE_NAME "SPI"//设备名
#define SPI_MAJOR 240//主设备号

2)指定SPI寄存器的基地址
#define DAVINCI_SPI_BASE (0x01C66800)

3)定义SPI寄存器结构体

struct davinci_spi_reg {

volatile __u32 __bitwise SPIGCR0;

volatile __u32 __bitwise SPIGCR1;

volatile __u32 __bitwise SPIINT;

volatile __u32 __bitwise SPILVL;

volatile __u32 __bitwise SPIFLG;

volatile __u32 __bitwise SPIPC0;

volatile __u32 __bitwise SPIPC1;

volatile __u32 __bitwise SPIPC2;

volatile __u32 __bitwise SPIPC3;

volatile __u32 __bitwise SPIPC4;

volatile __u32 __bitwise SPIPC5;

volatile __u32 __bitwise SPIPC6;

volatile __u32 __bitwise SPIPC7;

volatile __u32 __bitwise SPIPC8;

volatile __u32 __bitwise SPIDAT0;

volatile __u32 __bitwise SPIDAT1;

volatile __u32 __bitwise SPIBUF;

volatile __u32 __bitwise SPIEMU;

volatile __u32 __bitwise SPIDELAY;

volatile __u32 __bitwise SPIDEF;

volatile __u32 __bitwise SPIFMT[4];

volatile __u32 __bitwise TGINTVEC[2];

volatile __u8 __bitwise RSVD0[8];

volatile __u32 __bitwise MIBSPIE;

};

3、填充设备文件file_operations结构体

static struct file_operations davinci_z_spi_fops =

{

.owner = THIS_MODULE,

.open = davinci_spi_open,

.write = davinci_spi_write,

.release = davinci_spi_close,

};

分别实现SPI初始化函数open、读写函数write和释放函数release，以及模块初始化函数dev_init和退出函数dev_exit。

4、编写Makefile

ifeq ($(KERNELRELEASE),)
KERNELDIR = /opt/ti-davinci_bt1120/linux-2.6.10_mvl401_LSP_01_30_00_082
# The current directory is passed to sub-makes as argument
PWD := $(shell pwd)
modules:
echo "before modules"
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
echo "modules"
modules_install:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules_install
echo "modules_install"
clean:
rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions
echo "clean"
.PHONY: modules modules_install clean

else
# called from kernel build system: just declare what our modules are

obj-m := spi_master_mod.o
#echo "else"
endif

5、编写E2V的SPI寄存器配置程序

根据E2V数据手册，封装上述通用SPI驱动。需要注意地址位和读写数据位以及数据长度。这跟一般的嵌入式开发区别不大，这里不做累述。

6、编译调试

1）分别编译

配置好内核路径，以及交叉编译器路径，几次make即可。

2）加载模块

insmod spi_master_mod.ko

3）创建设备节点

mknod /dev/SPI c 200 0

4）运行

进入运行路径，执行应用程序，./spi_master

测试方法

在没有从设备时要进行初步的测试，可以启动spi的环路测试模式，即自发自收，这样发出的数据就是接收的数据，对应的寄存器是 spi_reg_davinci->SPIGCR1。

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