Beaglebone Black 的 SPIDEV、设备树和 .dtbo 名称出现问题答案

【问题标题】：Trouble with SPIDEV, device tree and .dtbo name with Beaglebone BlackBeaglebone Black 的 SPIDEV、设备树和 .dtbo 名称出现问题
【发布时间】：2014-06-10 10:33:04
【问题描述】：

我对设备树有一些奇怪的问题。我发现更改 .dtbo 的名称会改变内核的行为！

我已经用 Angstrom 修改了 /lib/firmware 中给出的 BB-SPIDEV1-00A0.dts：

/*
 * Copyright (C) 2013 CircuitCo
 *
 * Virtual cape for SPI1 on connector pins P9.29 P9.31 P9.30 P9.28
 *
 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
 * published by the Free Software Foundation.
 */
/dts-v1/;
/plugin/;

/ {
    compatible = "ti,beaglebone", "ti,beaglebone-black";

    /* identification */
    part-number = "BB-SPI1-01";
    version = "00A0";

    /* state the resources this cape uses */
    exclusive-use =
        /* the pin header uses */
        "P9.31",    /* spi1_sclk */
        "P9.29",    /* spi1_d0 */
        "P9.30",    /* spi1_d1 */
        "P9.28",    /* spi1_cs0 */
            "P9.42",    /* spi1_cs1 */
        /* the hardware ip uses */
        "spi1";

    fragment@0 {
        target = <&am33xx_pinmux>;
        __overlay__ {
            /* default state has all gpios released and mode set to uart1 */
            bb_spi1_pins: pinmux_bb_spi1_pins {
                pinctrl-single,pins = <
                    0x190 0x13  /* mcasp0_aclkx.spi1_sclk,  OUTPUT_PULLUP | MODE3 */
                    0x194 0x33  /* mcasp0_fsx.spi1_d0,      INPUT_PULLUP | MODE3 */
                    0x198 0x13  /* mcasp0_axr0.spi1_d1,     OUTPUT_PULLUP | MODE3 */
                    0x19c 0x13  /* mcasp0_ahclkr.spi1_cs0,      OUTPUT_PULLUP | MODE3 */
                    0x164 0x12  /* eCAP0_in_PWM0_out.spi1_cs1   OUTPUT_PULLUP | MODE2 */
                    0x1A0 0x32  /* Other P42 pin, INPUT_PULLUP */
                >;
            };
        };
    };

    fragment@1 {
        target = <&spi1>;   /* spi1 is numbered correctly */
        __overlay__ {
            status = "okay";
            pinctrl-names = "default";
            pinctrl-0 = <&bb_spi1_pins>;

            #address-cells = <1>;
            #size-cells = <0>;

            spi1_0{
                #address-cells = <1>;
                #size-cells = <0>;

                compatible = "spidev";

                reg = <0>;
                spi-max-frequency = <16000000>;
            };


            spi1_1{
                #address-cells = <1>;
                #size-cells = <0>;

                compatible = "spidev";

                reg = <1>;
                spi-max-frequency = <16000000>;
            };
        };
    };
};

我把它编译成两个名字：BB-SPIDEV1-00A0.dtbo 和 BB-SPI1-01-00A0.dtbo

当我在 /sys/devices/bone_capemgr.9/slots 中加载其中一个时，spidev 的行为会有所不同！

使用 BB-SPIDEV1，spidev1.0 运行良好，没有任何问题。但是spidev1.1的片选不行！ 42号管脚模式错误，管脚没有分配spi1

另一方面，对于 BB-SPI1-01（这个名字不重要，取另一个名字是一样的，只是必须和 BB-SPIDEV1 不同），引脚 42 分配得当：

root@beaglebone:/sys/kernel/debug/pinctrl/44e10800.pinmux# cat pinmux-pins | grep spi
pin 89 (44e10964): 481a0000.spi (GPIO UNCLAIMED) function pinctrl_spi1_pins group pinctrl_spi1_pins
pin 100 (44e10990): 481a0000.spi (GPIO UNCLAIMED) function pinctrl_spi1_pins group pinctrl_spi1_pins
pin 101 (44e10994): 481a0000.spi (GPIO UNCLAIMED) function pinctrl_spi1_pins group pinctrl_spi1_pins
pin 102 (44e10998): 481a0000.spi (GPIO UNCLAIMED) function pinctrl_spi1_pins group pinctrl_spi1_pins
pin 103 (44e1099c): 481a0000.spi (GPIO UNCLAIMED) function pinctrl_spi1_pins group pinctrl_spi1_pins
pin 104 (44e109a0): 481a0000.spi (GPIO UNCLAIMED) function pinctrl_spi1_pins group pinctrl_spi1_pins

并且处于良好模式：

root@beaglebone:/sys/kernel/debug/pinctrl/44e10800.pinmux# cat pins | grep 964
pin 89 (44e10964) 00000012 pinctrl-single

但是这次 spidev1.0 不能正常工作。 MISO 线（因此 BBB 的输入）只看到 0，即使它是假的（我用示波器检查过）。

那么可能是什么问题？

提前致谢

【问题讨论】：

您的 dts 看起来与原始 BB-SPIDEV1-00A0 源几乎相同，除了缺少一行：spi-cpha; 位于片段 1，通道 0，spi-max-frequency 下，并且有几个引脚复用的差异：SPI1_SCLK 可能是 INPUT_PULLUP，我也看不出 P9_42B (0x1A0) 和 SPI 子系统之间有任何关系 - 你可能将它与具有 SPI1_SCLK (模式 4) 的 P9_42A (0x164) 和SPI1_CS1（模式 2）。 P9_42B 的模式 2 是“MCASPO_AXR2”。
我看到 P9_42B 必须设置为 'INPUT' 所以改为尝试模式 4（将其路由到空）：0x34 ...或模式 7，即 gpio 0x37
没有任何效果...我尝试了模式 4、模式 7，将 SPI1_SCLK 设置为 INPUT_PULLUP，添加 spi-cpha，同样的行为。无论如何，第二个芯片选择在启动时并不高，与第一个相反。
感谢您的回复！无论如何，它并没有解决不同的名称问题
我相信我可能知道问题出在哪里：作为 BB-BONELT-HDMIN 覆盖的一部分，在启动时引脚 100-103 和 89 都复用到了multichannel audio serial port subsystem 0 [mcasp0]。要移除 HDMI 覆盖层，请按照本页底部的说明进行操作：tekuconcept.blogspot.com/2014/02/gpio-beaglebone-and-bash.html，然后看看会发生什么。

标签： kernel spi beagleboneblack device-tree

【解决方案1】：

将 P9_42B 设置为 Mode 4 w/High Impedance (0x2C) - 否则，默认为 Mode 4 Fast-In Pull-Down。除非此引脚被另一个覆盖修改，否则 P9_42B 不需要多路复用。

当我访问它们的寄存器时，SPI1（以及 SPI0、I2C 和 GPIO2）寄存器给我带来了总线错误，尽管在各自的叠加层中将它们的状态设置为“正常”，但仍导致设备被禁用。所以我检查了 CM_PER 寄存器，果然：IDLEST=3 [disabled] 和 MODULEMODE=0 [disabled]。虽然这些测试是在 Debian 系统上完成的，但我很确定 Angstrom 和所有其他发行版也是如此。

要启用它们，您需要通过您选择的首选语言访问用于电源和时钟管理的内存地址：

通过 PRU 组装：

.origin 0
.entrypoint START

START:
    MOV  r0, 0x44E00050 // CM_PER_SPI1_CLKCTRL Register [reset = 30000h / disabled]
    LBBO r1, r0, 0, 4   // load register value
    CLR  r1.t16         // set IDLEST to FUNC
    CLR  r1.t17
    SET  r1.t1          // set MODULEMODE to ENABLE
    SBBO r1, r0, 0, 4   // store value
    HALT

通过 Python：
Beaglebone IO using Python mmap

通过 C/C++：（类似于上面的 python 示例）
引用自：vabi-robotics.blogspot.com

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#define CM_PER 0x44E00000 //PG 157

using namespace std;

int main(){
    int fd = open("/dev/mem",O_RDWR | O_SYNC);
    ulong* pinconf1 =  (ulong*) mmap(NULL, 0x0FFF, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, CM_PER);

    printf("INFO: %X\n", pinconf1[0x50/4]);
    pinconf1[0x50/4] = 0x00000002;
    printf("INFO: %X\n", pinconf1[0x50/4]); // conf. initialized

    return 0;
}

注意：如果这不是问题，并且一个频道是实际上可以正常工作，请确保在启用下一个频道之前禁用该频道。另外，确认MS位清零[master]，PIN34位清零[SPIEN用作片选]，SINGLE位清零[更多MCSPI_MODULCTRL 寄存器（SPI1: 0x481A0128）中的一个通道]

【讨论】：

抱歉，回答晚了，我必须阅读您所说的所有寄存器。好吧，寄存器 0x44E00050 在我读取它时是 3000h（重置），但是在与 spidev 传输期间读取它时，它是 02h，因此 spidev 必须在需要时启用寄存器 itslef。
关于 MCSPI_MODULCTRL 寄存器，我无法在没有传输的情况下读取它（“总线错误”）。当我读到它时，它是 1h，这意味着：“1h = 只有一个通道将用于主模式。该位必须在 Force SPIEN 模式下设置。”。事实上，我正在使用一个通道，我只想选择另一个芯片选择（文档中的 SPIEN）。但我找不到寄存器谈论不同的芯片选择 (SPIEN) 及其用法。
从骨骼上的以下链接编译 *.c 文件：github.com/TekuConcept/BBB_Backup/tree/master/workspace/…，将 *.sh 脚本加载到终端（> source script.sh），然后运行命令：“ > readm 0x44E00000 0"（从 CM_PER_L4LS_CLKSTCTRL 寄存器读取）并给我它返回的十六进制值。如果该值类似于 0x4102，则原因是 ICLK 和 FCLK 被门控并且设备处于空闲模式。（ICLK 允许访问设备寄存器）
和以前一样，当我的 SPI 程序正在运行和不运行时，值是不同的。未运行时为 0x4102，如果正在运行则为 0x2004102（表示 spidev 正在使用中）。
"> 写入 0x44E00000 0 0; 写入 0x44E00000 50 2;"然后，您将能够访问 McSPI 接口，而无需“使用”（无需多路复用）。 0x481A0000 12C & 140 [MCSPI_CHXCONF.FORCE/.EPOL] 是控制 SPIEN 的通道特定寄存器。此外，从寄存器 MCSPI_MODULCTRL 读取会产生 0x4，这意味着设备处于 Master/ChipSelect 模式，但默认情况下也处于 SYSTEST 模式。

【解决方案2】：

好吧，我再次自己回答我的问题。实际上，问题是：我无法使用 SPI 通道 1 (spidev.1.1) 的第二个芯片选择。当我尝试这样做时，出现了 dtbo 名称的问题，我发布了这个问题。但是名称问题尚未解决。

但是问题

但是这次 spidev1.0 不能正常工作。 MISO 线（所以 BBB 的输入）只看到 0，即使它是假的（我用示波器检查过）。

已通过更改时钟模式解决：0x33 而不是 0x13。虽然它是一个输出，但将引脚设置为 0x33 将其更改为 RXACTIVE_PULLUP。必须启用这种方式才能接收数据。

奇怪的是 0x13 与 BB-SPIDEV1 完美配合...

感谢 TekuConcept 对寄存器的帮助，如果我有一些额外的时间，我会尝试挖掘寄存器。

【讨论】：