原创 技术帖 | AM62x处理器SPI的详解与应用

SPI（Serial Peripheral Interface）通信总线以其高速、全双工、同步的特性而被广泛应用，它只需要四根线就能实现数据传输，有效地节约了芯片管脚的数量，同时为PCB布局带来了空间上的优化和便捷。正因为它简单易用的特点，现在越来越多的芯片选择集成SPI通信协议。

作为TI Sitara™产品线新一代MPU产品，TI AM62x处理器特别配备了多达4路的SPI接口以及1路OSPI接口（有时也称为QSPI），丰富的SPI接口配置使得该处理器能够同时与多个设备进行通信连接，大大提高了系统的扩展性和灵活性。

在飞凌嵌入式推出的搭载了AM62x处理器的OK6254-C开发板上，NOR Flash存储器正是通过连接到处理器的OSPI总线上进行工作的。这样的设计充分利用了SPI通信协议的高速传输和全双工特性，保证了开发板在数据处理和存储方面的效率。本文就通过OK6254-C开发板为大家介绍一下AM62x的SPI。

我们首先需要了解一下SPI是如何工作的——通常SPI通过4个引脚与外部器件相连：

(1) MISO：主设备输入/从设备输出引脚

该引脚在从模式下发送数据，在主模式下接收数据；

(2) MOSI：主设备输出/从设备输入引脚

该引脚在主模式下发送数据，在从模式下接收数据；

(3) CLK：串口时钟

作为主设备的输出，从设备的输入；

(4) NSS：从设备选择

这是一个可选的引脚，用来选择从设备。

SPI的工作流程是这样的：

(1) 主机先将NSS信号拉低，这样保证开始接收数据；

(2) 当接收端检测到时钟的边沿信号时，将立即读取数据线上的信号，这样就得到了一位数据；

(3) 由于时钟是随数据一起发送的，因此指定数据的传输速度并不重要，尽管设备将具有可以运行的最高速度；

(4) 主机发送到从机时，主机产生相应的时钟信号，然后数据一位一位地将从MOSI信号线上进行发送到从机；

(5) 主机接收从机数据时，如果从机需要将数据发送回主机，则主机将继续生成预定数量的时钟信号，并且从机会将数据通过MISO信号线发送。

SPI工作时序图如下：

在AM62x这款芯片中，TI将SPI的MISO与MOSI设计为d0和d1，具体哪一个作为输入，哪一个作为输出，是由设备树中的 ti,pindir-d0-out-d1-in= <1>来设置的。

默认属性值为0，即d0是输入，d1是输出；

当属性值为1时，d0为输出，d1为输入。

1. menuconfig配置：

将该项选中，SPI驱动将编译进内核中。

（注：在飞凌嵌入式OK6254-C开发板中，SPI驱动编译已进去。）

2. 设备树配置：

(1) 选择需要使用的spi，这里我们用spi0，节点为&main_spi0；

(2) 将该节点所用的引脚复用为相应的功能。

spi0_pins_default: spi0-pins-default {    pinctrl-single,pins = <            AM62X_IOPAD(0x1B4, PIN_OUTPUT, 0) /* (A13) SPI0_CS0 */            AM62X_IOPAD(0x1B8, PIN_OUTPUT, 0) /* (C13) SPI0_CS1 */            AM62X_IOPAD(0x1C0, PIN_INPUT, 0) /* (B13) SPI0_D0 */            AM62X_IOPAD(0x1BC, PIN_OUTPUT, 0) /* (A14) SPI0_CLK */            AM62X_IOPAD(0x1C4, PIN_INPUT, 0) /* (B14) SPI0_D1 */        >;    };

(3) 描述节点的属性，具体配置项的功能见注释。

&main_spi0 {  status = "okay";  pinctrl-names = "default";  pinctrl-0 = <&spi0_pins_default>; /* 描述引脚复用节点 */  ti,spi-num-cs = <2>;      /* 描述片选的数量 */  ti,pindir-d0-out-d1-in = <1>; /* 描述输入输出分别是哪个 */  /* 描述子节点spidev0设备 */spidev@0 {              spi-max-frequency = <24000000>; /* 描述spidev0设备的最大频率 */              reg = <0>;   /* 描述spidev0设备所用的片选，这里是第0个 */              spi-cs-high;  /* 描述spidev0设备高有效 */              compatible = "rohm,dh2228fv";  /* 描述spidev0设备所用驱动 */  };/* 描述子节点spidev1设备 */spidev@1 {              spi-max-frequency = <24000000>;              reg = <1>;              compatible = "rohm,dh2228fv";  };}；

3. 编译烧录：

在源码路径下输入以下命令：

.build.shsudo./build.sh kernel

没有报错即为编译成功。

将源码路径下的image中的OK6254-C.dtb文件放到开发板的/boot目录中，重启开发板即可。

4. SPI测试：

将spi0_D0和spi0_D1短接

重启开发板后，在/dev目录下看到多出两个spidev设备。

使用我们的测试程序

fltest_spidev_test -D /dev/spidev3.0 -s 42000

有如下打印信息即为成功：

TI AM62x处理器有着丰富的SPI资源，而SPI又可以作为许多设备的总线，这使得AM62x能够接入许多SPI接口的设备，因此在那些对SPI有着比较多需求的应用场景下，TI AM62x无疑是一个非常好的主控选择。