瑞芯微(EASY EAI)RV1126B SPI使用-编程实验室

1. SPI简介

SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写，是 Motorola 公司推出的一种同步串行接口技术，是一种高速、全双工、同步的通信总线在用户空间的应用程序中，完全可以不必理会SPI协议的详细规定。只需要按照驱动层提供给我们的操作SPI外设的操作接口函数就可以像操作linux中其他普通设备文件那样轻松的操作SPI外设了。

EASY EAI Nano-TB的SPI接口分布如下图所示：

1.1 SPI参数配置解析

设备文件格式：/dev/spidev(bus.select)

bus：代表SPI总线号，即一组SCLK、MOSI、MISO

select：代表SPI设备号，同一条总线上用不同的片选信号区分：CSN0、CSN1等

以Orin-Nano默认SPI资源为例：启用SPI功能后，会出现下面4个设备节点（即有两条总线，四个设备）。

/dev/spidev0.0

/dev/spidev0.1

/dev/spidev3.0

/dev/spidev3.1

SPI通信有4种不同的模式，不同的从设备在出厂时配置模式已经固定，这是不能改变的，但通信双方设备必须工作在同一模式下，所以可以对主设备的SPI模式进行配置，通过CPOL（时钟极性）和CPHA（时钟相位）来控制主设备的通信模式。

时钟极性CPOL是用来配置SCLK电平的有效态的;

时钟相位CPHA是用来配置数据采样是发生在第几个边沿的。

CPOL=0表示当SCLK=0时处于空闲态，所以SCLK处于高电平时有效；

CPOL=1表示当SCLK=1时处于空闲态，所以SCLK处于低电平时有效；

CPHA=0表示数据采样是在第1个边沿，数据发送在第2个边沿；

CPHA=1表示数据采样是在第2个边沿，数据发送在第1个边沿；

【*】SPI主模块和与之通信的外设通信时，两者的时钟相位和极性应该保持一致。

其余的参数如：speed：通信的比特率，delay：设置通信的时间延迟，bits通信所占的位数。

1.2 硬件连接

本示例采用RFID读卡模块：RC522进行辅助演示。

RC522模块与EASY EAI Nano-TB的接线原理图如下所示：

2. 快速上手

2.1 开发环境准备

如果您初次阅读此文档，请阅读《入门指南/开发环境准备/Easy-Eai编译环境准备与更新》，并按照其相关的操作，进行编译环境的部署。

在PC端Ubuntu系统中执行run脚本，进入EASY-EAI编译环境，具体如下所示。

cd ~/develop_environment ./run.sh

2.2 源码下载以及例程编译

首先，在虚拟机后台终端，执行以下命令，创建外设单例源码管理目录：

cd /opt mkdir -p EASY-EAI-Nano-TB/demo

首先，到【百度网盘】上下载相关的单例程序：

链接：https://pan.baidu.com/s/1Br608Hiff2Xs65PzWO_qWQ?pwd=1234

提取码：1234

比如把单例程序下载到：此电脑\D:\BaiduNetdisk(无规定，用户可自主选择)，如下图所示。

再将下载好的单例复制进入虚拟机的文件系统，过程如下图所示。

最后，进入到对应的例程目录执行编译操作，具体命令如下所示：

cd EASY-EAI-Nano-TB/demo/07_SPI ./build.sh

注：

* 由于依赖库部署在板卡上，因此交叉编译过程中必须保持/mnt挂载。

编译成功后，会根据源码输出3个示例程序：test-rfid、test-fram、test-spidev，并会自动部署到开发板的/userdata/目录中。

本文档用到的辅助示例是test-rfid。其它示例用在别的应用场景里，此处的代码仅供参考。

2.3 例程运行

通过串口调试或ssh调试，进入板卡后台，定位到例程部署的位置，如下所示：

cd /userdata

执行下方例程命令如下所示：

sudo ./test-rfid

执行效果如下所示。

API的详细说明，以及API的调用（本例程源码），详细信息见下方说明。

3. RFID读取ID例程

RFID例程源码位于：

07_SPI/rfid.c

07_SPI/dev/rc522.c

07_SPI/include/rc522.h

利用了RC522芯片进行实现及讲解，操作流程如下。

参考例程如下所示。

static unsigned char flag = 0; static unsigned char bits = 8; static unsigned int speed = 100000; static uint16_t delay = 0; unsigned char card_rev_buf[16] = { 0 }; /* *扇区密码:A，扇区数:16，每个扇区 *密码字节数:16Byte */ unsigned char sector_key_a[16][16]; unsigned char data_buf[16] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x10}; int main (int argc, char **argv) { memset(data_buf, 0x00, sizeof data_buf); int status = MI_ERR; int numAtempt = 1; int fd = spi_init(dev_spi_bus, dev_spi_select, mode, bits, speed, delay); rfid_init(dev_spi_bus ,dev_spi_select , fd); flag = MI_GET_ID; while(1) { while(rfid_request(PICC_REQIDL, &card_rev_buf[0]) != MI_OK && numAtempt-- >= 0) { usleep(500); } if(rfid_anticoll(&card_rev_buf[2]) == MI_OK) { status = rfid_select(&card_rev_buf[2]); if(status != MI_ERR) { if(flag == MI_GET_ID) { printf("Card ID:%02x%02x%02x%02x\n", card_rev_buf[2], card_rev_buf[3],card_rev_buf[4], card_rev_buf[5]); } else if (flag == MI_READ) { memset(sector_key_a, 0xff, 256); memset(data_buf, 0x00, sizeof data_buf); status = rfid_auth_state(PICC_AUTHENT1A, addr, sector_key_a[addr/4], &card_rev_buf[2]); if(status == MI_OK) { status = rfid_read(addr, data_buf); if(status == MI_OK) { print_buff(data_buf, 16); } } else { printf("Error reading"); close(fd); exit(1); } } else if (flag == MI_WRITE) { memset(sector_key_a, 0xff, 256); if(addr == 0 || addr % 4 == 3) { close(fd); exit(1); } status = rfid_auth_state(PICC_AUTHENT1A, addr, sector_key_a[addr/4], &card_rev_buf[2]); if(status == MI_OK) { status = rfid_write(addr, data_buf); if(status != MI_OK) { printf("rfid write failure!\n"); close(fd); exit(1); } } else { printf("Error writing"); close(fd); exit(1); } } else { printf("Not implemented\n"); } status = rfid_halt(); if(status != MI_OK) { //printf ("rfid halt failure! [ERROR %d]\n", status); } } else { // printf("None\n"); } } else { // printf("None\n"); } } spi_exit(dev_spi_bus , dev_spi_select); return 0; } /* ----- End of main() ----- */

此外，spi接口的铁电存储器通信源码位于：

07_SPI/fram.c

07_SPI/mb85rs64.c

07_SPI/mb85rs64.h

spi接口的读写通信源码位于：

07_SPI/spidev_test.c