RK3568筆記分享——如何掛載SPI FRAM鐵電存儲(chǔ)芯片

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。

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：

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：

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：

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。

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_probe
success！來判斷驅(qū)動(dòng)程序，是否和設(shè)備樹匹配成功。

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)。

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。

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。

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)。

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。

?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）。

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）

3、實(shí)際測(cè)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。

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

（3）在/dev/下看有沒有pb85rs設(shè)備。

（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。

（5）使用./readframAPP
/dev/pb85rs ?1500

（1500是要讀取數(shù)據(jù)的地址）

4、斷電測(cè)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。

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！