SPI(串行外围接口)是一种全双工、同步串行通信协议,广泛用于嵌入式系统中与外围设备通信。
在 Linux 系统中,SPI 通信可以通过 SPIDEV 设备驱动程序接口进行。该接口提供了一组设备文件,允许用户通过文件系统操作(例如读写)与 SPI 设备进行通信。
配置 SPI 设备
在使用 SPI 通信之前,需要配置 SPI 设备。这包括设置以下参数:
SPI 总线编号(通常为 0 或 1)
芯片选择(CS)引脚号
时钟频率
数据模式(0、1、2、3)
位序(LSB 或 MSB 优先)
可以借助 spidev_tool 命令行工具配置 SPI 设备。例如,以下命令将配置 SPI 总线 0 上的设备 0:
$ spidev_tool -d /dev/spidev0.0
读写 SPI 数据
配置好 SPI 设备后,就可以通过读写设备文件与外围设备进行通信。可以使用以下函数进行读写操作:
read()
:从外围设备读取数据
write()
:向外围设备写入数据
例如,以下代码片段演示了如何从外围设备读取 10 个字节的数据:
include
include
int main() {
int fd = open("/dev/spidev0.0", O_RDWR);
if (fd < 0) {
perror("open");
return -1;
}
uint8_t tx_buf[10] = {0};
uint8_t rx_buf[10] = {0};
struct spi_ioc_transfer tr = {
.tx_buf = (unsigned long)tx_buf,
.rx_buf = (unsigned long)rx_buf,
.len = 10,
.speed_hz = 1000000,
};
if (ioctl(fd, SPI_IOC_MESSAGE(1), &tr) < 0) {
perror("ioctl");
return -1;
}
close(fd);
return 0;
}
优点和缺点
与其他通信接口相比,SPI 通信具有以下优点:
简单易用
速度快
低成本
SPI 通信的缺点包括:
只能在短距离内使用
不支持全双工通信(同时读写)