基于ARM嵌入式系统的SPI驱动程序设计(3)

为了实现环形缓冲区动态管理，定义了copy_to_Tx_buf_init和copy_to_Tx_buf两个函数完成数据向缓冲区的复制操作。

(1)copy_to_Tx_buf_init函数。本函数主要用于两种情况：

①如果缓冲区为空，当有一组数据到来且此数据的大小小于缓冲区的空间大小时，直接将此数据放到缓冲区中。

②如果发送数据的大小大于剩余缓冲区的空间，则只复制缓冲区大小的数据到缓冲区。

缓冲区满，该进程进行睡眠操作，直到缓冲区所有数据发送完毕，缓冲区再次为空，当前进程被唤醒，将此组用户数据的未发送部分复制到缓冲区，继续发送。

(2)copy_to_Tx_buf函数。此函数主要用于缓冲区正在发送且未发送完毕的情况，将新一组用户数据copy至缓冲区。首先计算缓冲区剩余空间，若剩余空间大于本组用户数据大小，则直接将用户数据全部copy至缓冲区；若剩余空间小于本组数据大小，则copy与剩余空间大小相同的用户数据至缓冲区。

写操作的具体流程如图1所示，首先用户数据从空间态转换到内核态，并设置相应的接收标志位。此后判断数据大小。若数据大于缓冲区空间，数据发生溢出，写操作结束；若没有溢出，为了保证进程间的数据，使得该进程获得自旋锁，此时判断缓冲区是否为空。根据上面两个函数的介绍，在不同情况下分别调用不同的函数，在数据写入环形缓冲区后，将数据发送到SPI的发送寄存器。当SPI发送寄存器发送数据时，环形缓冲区依旧接收数据，如果此时缓冲区为满，则释放自旋锁，并设置进程等待标志位(wait_Tx_done)，将此进程休眠，直到发送寄存器中的数据发送完毕，再唤醒进程，判断数据是否全部发送完毕。若仍有数据等待发送，则调用copy_to_Tx_buf_int；若数据已全部发送完毕，则写操作结束。若缓冲区不为满，则判断数据是否发送完毕。数据全部发送完毕，发送操作结束。

2.3 SPI读操作

读操作是连续读取主SPI发送到从SPI的接收缓冲区中的数据，并将其传送给用户空间。具体流程如图2所示。首先判断操作标志位spi_Rec_en，若此位为0，说明此时驱动正处于发送状态，则将发送进程等待标志位(wait_Tx_done)置1，读进程进入休眠状态即放入等待队列中，等待中断处理函数中相关发送程序唤醒。若操作标志位不为1，读进程首先获得自旋锁，判断数据大小。若数据大小不为0且不超过缓冲区大小，则按照S3C2440接收数据的要求，向SPI发送寄存器写入第一个dummy数据(0xff)。此后，将接收进程等待标志位(wait_Rec_done)置1，释放自旋锁，并将此进程加入等待队列进行休眠，直到用户要求的所有数据已发送至接收缓冲区后，由中断处理函数唤醒该进程，最后将接收区中的数据放到临时接收缓存中，以便于其他操作读取。

3、SPI驱动程序测试

SPI驱动程序主要通过调用写操作，使SPI连续发送数据0x55，此后再调用SPI读操作，将MISO上的串行数据读入用户缓冲区，并与实际数据进行比较。图3为示波器测试MOSI引脚波形。图中波形1为SCK信号，ARM系统时钟为40 MHz，SPI的SCK信号为系统时钟的256分频，约为156 kHz；波形2为MOSI信号，SPI从低位向高位串行移位。通过波形可以看出，SPI驱动能够准确地完成读写操作，验证了其正确性。(责任编辑：admin)