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RK3568筆記分享——如何掛載SPI FRAM鐵電存儲(chǔ)芯片

飛凌嵌入式 ? 2023-09-22 08:01 ? 次閱讀

對(duì)于做快速存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)類產(chǎn)品的用戶來說,在處理突發(fā)掉電情況時(shí)需要保存現(xiàn)有數(shù)據(jù)并避免數(shù)據(jù)丟失,這種情況下有很多種解決方案,鐵電存儲(chǔ)器(FRAM) 就是個(gè)很好的選擇。FRAM是一種具有快速寫入速度的非易失性存儲(chǔ)器,既可以進(jìn)行非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ),又可以像RAM一樣操作。

本文將借助飛凌嵌入式OK3568-C開發(fā)板來為大家介紹一種采用FRAM的方案——使用SPI0掛載PB85RS2MC (FRAM) 芯片。本文所描述的驅(qū)動(dòng)文件和應(yīng)用文件,可聯(lián)系飛凌嵌入式的技術(shù)支持獲取。

wKgaomUNLLWAGEVUAAswXLOa2P8057.png

修改思路——

我們要添加一個(gè)SPI設(shè)備,需要進(jìn)行如下操作:在設(shè)備樹中添加描述→設(shè)備樹描述中對(duì)應(yīng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)→設(shè)備驅(qū)動(dòng)添加到內(nèi)核。

修改結(jié)果——

修改 OK3568-linux-source/kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/OK3568-C-common.dtsi

修改如下:

wKgZomUNLLSANdvaAABPzdVFgIY691.png

接下來筆者為大家介紹一下適配的過程。

1驅(qū)動(dòng)程序

我們?cè)趍enuconfig中搜索fm25、pb85等比較常用的FRAM字眼,發(fā)現(xiàn)并沒有類似的驅(qū)動(dòng)程序,這時(shí)就需要手寫或者移植一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序。在搜遍各大網(wǎng)站之后找到了一個(gè)W25Q64的驅(qū)動(dòng),對(duì)比了一下PB85RS2MC的各種操作碼以后,發(fā)現(xiàn)兩者的操作碼大差不差,因此就決定將W25Q64的驅(qū)動(dòng)移植過來。根據(jù)PB85RS2MC芯片手冊(cè)中敘述,各種操作碼為:

wKgaomUNLLSALoEvAABtDv-Auc8420.pngwKgaomUNLLSAZXBHAACtEB3NdO8457.png

因此,在驅(qū)動(dòng)程序中宏定義以下操作碼,以便在接下來的驅(qū)動(dòng)程序中使用:

wKgaomUNLLSAEDX6AABfbutbbhc581.png

首先要在驅(qū)動(dòng)程序中進(jìn)行初始化函數(shù)和退出函數(shù),也就是spidev_init和spidev_exit,init函數(shù)里就是進(jìn)行字符設(shè)備的初始化,注冊(cè)等的操作,exit函數(shù)就是要把我們注冊(cè)的東西在退出時(shí)都釋放掉,再者就是驅(qū)動(dòng)程序和設(shè)備樹匹配,匹配是通過compatible屬性值匹配的,這里我們一定要和設(shè)備樹中的compatible屬性值一致,否則會(huì)匹配不成功。驅(qū)動(dòng)程序中.compatible值如下圖所示。

wKgZomUNLLSADSg2AAAn3A8N7PU443.png

驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹匹配成功以后就要執(zhí)行probe函數(shù),這里probe函數(shù)執(zhí)行了一些初始化和注冊(cè)主次設(shè)備號(hào)的操作。我們可以通過是否打印spi_probesuccess!來判斷驅(qū)動(dòng)程序,是否和設(shè)備樹匹配成功。

wKgaomUNLLWAE5y9AAEy-kKXQ6A161.png

從PB85RS2MC芯片手冊(cè)中看讀的條件,讀取FRAM存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù),需要READ的操作碼,任意24位地址輸入到SI。第一個(gè)spi_transfer 結(jié)構(gòu)體用于發(fā)送命令cmd 到SPI設(shè)備,在讀取數(shù)據(jù)之前準(zhǔn)備設(shè)備,第二個(gè)是發(fā)送地址到SPI設(shè)備,第三個(gè)是接收從設(shè)備讀取的數(shù)據(jù)。

wKgZomUNLLWAW-zNAAEMDpORhwQ830.png

這段代碼實(shí)現(xiàn)了從 SPI設(shè)備中同步讀取數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)復(fù)制到用戶空間的功能。

wKgZomUNLLWAdGWzAADO54z3BBY537.png

從PB85RS2MC芯片手冊(cè)中看寫的條件,WREN命令用于設(shè)置寫使能鎖存器。需要在寫操作(WRITE命令)之前使用WREN命令設(shè)置寫使能鎖存器,WRITE命令將數(shù)據(jù)寫入 FRAM存儲(chǔ)單元陣列。WRITE操作碼、任意24位地址和8位寫入數(shù)據(jù)輸入到 SI。

下面這段代碼實(shí)現(xiàn)了向SPI設(shè)備發(fā)送寫入使能命令的功能。

wKgZomUNLLaAZW4qAACHMMXcNdA300.png

這段代碼實(shí)現(xiàn)了向SPI設(shè)備同步寫入數(shù)據(jù)的功能。它先發(fā)送寫入使能命令,然后發(fā)送地址信息和數(shù)據(jù)。

wKgZomUNLLaAV59NAAEcFHGFPcA629.png

下面這段代碼向 SPI設(shè)備中同步寫入數(shù)據(jù)的功能,將用戶空間的數(shù)據(jù)復(fù)制到設(shè)備的發(fā)送緩沖區(qū),并調(diào)用spidev_sync_write 函數(shù)將數(shù)據(jù)寫入SPI 設(shè)備。

wKgaomUNLLWAKSgqAAC3OevAyvI947.png

2應(yīng)用程序

向SPI設(shè)備寫數(shù)據(jù),調(diào)用lseek來改變寫入數(shù)據(jù)的位置,這樣就可以在整個(gè)SPI設(shè)備里寫數(shù)據(jù),如./writeframAPP /dev/pb85rs 0 forlinx

0是要寫入的地址,forlinx是要寫入的內(nèi)容)。

wKgZomUNLLWAH16AAABAno9ueFo543.png

從SPI設(shè)備讀數(shù)據(jù),調(diào)用lseek來改變讀取數(shù)據(jù)的位置,這樣就可以在整個(gè)SPI設(shè)備里讀數(shù)據(jù),如./readframAPP /dev/pb85rs 0

0是要讀取數(shù)據(jù)的地址)

wKgaomUNLLWAYI3SAACa-WUUmYY162.png

3實(shí)際測試

(1)首先將fram.ko,readframAPP, writefram APP拷貝到OK3568-C開發(fā)板的任意文件夾中。

wKgZomUNLLaAFlqKAAAHj-gd_2M770.png

(2)用insmod加載fram.ko模塊,出現(xiàn)spi_probesuccess!說明驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹匹配成功。

wKgaomUNLLaAO9AAAAAQhaNT3o0389.png

(3)在/dev/下看有沒有pb85rs設(shè)備。

wKgZomUNLLaAPZrEAABAHQ86q0g442.png

(4)使用./writeframAPP /dev/pb85rs 1500 forlinx

向設(shè)備寫數(shù)據(jù),1500是地址,forlinx是要寫入的內(nèi)容。

wKgaomUNLLaAaw_yAAAHhKDczY0550.png

(5)使用./readframAPP /dev/pb85rs 1500

1500是要讀取數(shù)據(jù)的地址)

wKgaomUNLLaARx76AAAH51tqjbc199.png

4斷電測試

斷電一天后重新讀取PB85RS2MC的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)仍然存在。驗(yàn)證了PB85RS2MC鐵電存儲(chǔ)芯片的斷電數(shù)據(jù)保留特性。

wKgaomUNLLaARky6AAAH3EAxK3A543.png

至此,我們就完成了在OK3568-C開發(fā)板上添加一個(gè)新的SPI鐵電存儲(chǔ)芯片的操作!

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