如何实现 i.MX8MPM核SPI间的通讯

琳琳子吖

小编手上的OKMX8MP-C开发板基于NXP i.MX8M Plus多核异构处理器设计，它的M核有1路SPI，因而为实现SPI的相互通讯，我们就需要两块OKMX8MP-C开发板的SPI互作主从设备进行通信。本文小编就将从应用角度为大家讲解M核SPI间通讯的实现方式。

01SPI主模式

1. SPI初始化

SPI初始化主要包括总线时钟、管脚和相应寄存器的初始化。具体如下：

（1）SPI总线时钟：现将SPI总线倍频到800MHz，再10分频到80MHz。

CLOCK_SetRootMux(kCLOCK_RootEcspi2, kCLOCK_EcspiRootmuxSysPll1); //SPI2总线时钟使用PLL1-800MHz  CLOCK_SetRootDivider(kCLOCK_RootEcspi2, 2U, 5U);    //分频因子为2*5=10,设置SPI2总线时钟为80MHz
（2）管脚配置：选择SPI2的四个管脚。

IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_ECSPI2_MISO_ECSPI2_MISO, 0U);  // SPI2-MISO   IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_ECSPI2_MOSI_ECSPI2_MOSI, 0U);  // SPI2-MOSI   IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_ECSPI2_SCLK_ECSPI2_SCLK, 0U);  // SPI2-SCLK   IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_ECSPI2_SS0_ECSPI2_SS0, 0U);    // SPI2-SSO
（3）SPI速率：设置速率为500K。

#define TRANSFER_BAUDRATE 500000U // 速率 500K
（4）数据长度选择：8bit。

config->burstLength       = 8; // 数据长度 8bit  
（5）四种模式选择：CPOL和CPHA的四种组合即为SPI的四种模式。

config->clockInactiveState    = kECSPI_ClockInactiveStateLow;   // 时钟SCL: 活动时低电平，空闲时高电平  config->dataLineInactiveState = kECSPI_DataLineInactiveStateLow;// 数据MOSI&MISO: 活动时低电平，空闲时高电平  config->chipSlectActiveState  = kECSPI_ChipSelectActiveStateLow;// 片选SS: 低电平选中，高电平无效  config->polarity              = kECSPI_PolarityActiveHigh;      // 时钟信号极性，即CPOL为0的话 SCLK高电平有效(空闲的时候为低电平)，为1的话SCLK低电平有效(空闲的时候为高电平)。  config->phase                 = kECSPI_ClockPhaseFirstEdge;    // 时钟相位，即CPHA为0的话串行时钟的第一个跳变沿(上升沿或下降沿)采集数据，为1的话串行时钟的第二个跳变沿(上升沿或下降沿)采集数据。
（6）主模式选择：设置SPI为主模式。



config->channelConfig.channelMode = kECSPI_Master; //  主模式
（7）通道选择：一个 SPI 有四个硬件片选信号，每个片选信号是一个硬件通道，本程序选择通道0。



config->channel              = kECSPI_Channel0;   //  通道0
（8）关闭自回环：如果开启了自回环，那么SPI数据会在芯片内回环，不会到外部管脚，在程序调试时可以排除外部端子的干扰，但真实应用时，需要关闭自回环，从外部管脚收发数据。



Config->enableLoopBack        = false; // 不回环，使用外部管脚
2. SPI收发流程

我们分别将两块OKMX8MP-C开发板命名为开发板1和开发板2，并且将开发板1的SPI接口采用主模式，使能收发中断；将开发板2的SPI接口采用从模式，使能收发中断。

SPI主发送64字节数据，SPI从接收后，将数据回传。SPI主接收回传信息后，比对接收和发送的数据是否一致，输出比对结果。如一致，本次传输结束，等待输入任何按键启动下一次传输。

（1）SPI发送数据：EXAMPLE_ECSPI_MASTER_BASEADDR 表示为SPI2，g_m_handle为SPI实例，包含了发送接收中断及其回调函数，masterXfer为要发送的64字节数据。

ECSPI_MasterTransferNonBlocking(EXAMPLE_ECSPI_MASTER_BASEADDR, &g_m_handle, &masterXfer);  //主模式中断方式发送数据
（2）SPI接收数据：SPI总线的发送和接收都是主模式控制的，因此接收函数的过程和发送是一致的。

（3）接收和发送数据对比：

for (i = 0U; i < TRANSFER_SIZE; i++)  {      if (masterTxData != masterRxData)      {         errorCount++;      }  }
02SPI从模式

1. SPI初始化

SPI从模式初始化与主模式要保持一致，除了将工作模式设为从模式，其他设置均一样。主从模式选择：设置SPI为从模式。



config->channelConfig.channelMode = kECSPI_Slave; //从模式
2. SPI收发流程

开发板2的SPI接口采用从模式，使能收发中断。

SPI从进入等待接收状态，在片选有效后，通过接收中断获取数据，并回传信息，再次进入接收状态。

（1）SPI接收数据：EXAMPLE_ECSPI_SLAVE_BASEADDR表示为SPI2，g_m_handle为SPI实例，包含了发送接收中断及其回调函数，slaveXfer存储接收的数据。



ECSPI_SlaveTransferNonBlocking(EXAMPLE_ECSPI_SLAVE_BASEADDR, &g_s_handle, &slaveXfer);  //从模式中断方式接收数据
（2）SPI发送数据：SPI总线的发送和接收都是主模式控制的，因此接收函数的过程和发送是一致的。

03A核修改

A核设备树中若保留SPI2，内核解析设备树，在/dev下生成设备文件spidev1.0。这样待M核运行后，A核将重新对SPI2初始化，造成M核SPI功能异常，因此需要去除A核对SPI的控制。

1. 修改设备树

（1）在设备树OK8MP-C.dts中，删除SPI2设备节点相关信息。

&ecspi2 {      #address-cells = <1>;      #size-cells = <0>;      fsl,spi-num-chipselects = <1>;      pinctrl-names = "default";      pinctrl-0 = <&pinctrl_ecspi2 &pinctrl_ecspi2_cs>;      cs-gpios = <&gpio5 13 GPIO_ACTIVE_LOW>;      status = "okay";      spidev1: spi@0 {          reg = <0>;          compatible = "rohm,dh2228fv";          spi-max-frequency = <500000>;      };  };  pinctrl_ecspi2: ecspi2grp {          fsl,pins = <          MX8MP_IOMUXC_ECSPI2_SCLK__ECSPI2_SCLK       0x82          MX8MP_IOMUXC_ECSPI2_MOSI__ECSPI2_MOSI       0x82          MX8MP_IOMUXC_ECSPI2_MISO__ECSPI2_MISO       0x82          >;  };  pinctrl_ecspi2_cs: ecspi2cs {      fsl,pins = <          MX8MP_IOMUXC_ECSPI2_SS0__GPIO5_IO13     0x40000      >;  };  
（2）编译生成新的内核镜像Image及设备树OK8MP-C.dtb。

（3）将生成的OK8MP-C.dtb和Image拷贝至开发板/run/media/mmcblk2p1/目录下，输入sync命令，重启开发板。

（4）输ls /dev查看发现没有SPI2设备文件spidev1.0。

04程序验证

1. 硬件连接

使用杜邦线将两块OKMX8MP-C开发板的SPI一一对应连接，线序如下：

开发板1--SPI主模式	开发板2--SPI从模式
管脚名称	开发板位置	管脚名称	开发板位置
MISO	P40-10	MISO	P40-10
MOSI	P40-8	MOSI	P40-8
SCK	P40-1	SCK	P40-1
SS0	P40-3	SS0	P40-3
GND	P40-4/P40-7	GND	P40-4/P40-7

2. M核程序

修改Uboot环境变量设置M核自启动，同时将M核程序forlinx_m7_tcm_firmware.bin

放到/run/media/mmcblk2p1/目录下。注意，SPI主模式程序须放入开发板1，SPI从模式程序须放入开发板2

3. 实际测试

（1）开发板2先上电，M核程序启动，完成SPI初始化后，进入接收等待状态；

（2）开发板1后上电，M核程序启动，完成SPI初始化后，主动发送64字节数据；

（3）开发板2的SPI接收数据，通过串口打印接收的数据，并将接收的数据再次发送；

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（4）开发板1的SPI接收到回传信息，通过串口打印接收的数据。和发送数据比对，输出结果。

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（5）此时在开发板1调试串口输入任意键，即可开启新一轮的SPI发送和接收流程。

以上就是小编为小伙伴带来的OKMX8MP-C开发板M核控制SPI主从模式的使用方法了，是不是感觉性能很强大呢？