Linux spi驱动分析(四)

一、W25Q32BV芯片简介

        W25X是一系列SPI接口Flash芯片的简称，它采用SPI接口和CPU通信，本文使用的W25Q32BV容量为32M，具体特性如下：

1.1、基本特性

        该芯片最大支持104MHz的时钟，供电电压范围在2.7~3.6V，SPI的片选信号CS低有效，在操作芯片的时候，

需要将/WP和/HOLD管脚接电源。

        发送地址或数据到设备时，MOSI管脚数据采样在CLK的上升沿，从芯片读数据或者状态时，MISO管脚数据采样在CLK

的下降沿，所以在设置SPI的工作模式时，必须设置为MODE0或者MODE3，本文设置为MODE3。

1.2、存储空间简介

        W25Q32BV总共有16384页(page)，每页有256bytes，每次最大可以编程一页。在擦除上，可以一次擦除

4KB、32KB、64KB，或者擦除整个芯片。整个芯片的存储空间如下图：

        W25Q32BV存储空间分为sector和block。一个sector共有4KB，一个block共有32KB。一个sector存储空间如下图：

    

        本文共支持四种擦除方式，分别如下：

        1) cmd = 0x20，sector擦除，一次可以擦除4KB。芯片共有1024个sector。

        2) cmd = 0x52，半个block擦除，一次可以擦除32KB。芯片共有128个半block。

        3) cmd = 0xd8，block擦除，一次可以擦除64KB。芯片共有64个block。

        4) cmd = 0xC7，芯片擦除，擦除整个芯片。

1.3、状态寄存器

        W25Q32BV共有两个字节的状态寄存器，我们需要关心的就是BIT0和BIT1。

        BIT0：busy flag，1：busy，0：free。

        BIT1：write enable latch，1：write enable，0：write disable。

1.4、操作要求

        在操作W25Q32BV时，如果是写数据到芯片，则每写一个字节，都需要读取一个数据。

        在从芯片接收数据时，首先往芯片写一个字节的0xff，然后就是需要读取的数据。

二、设备驱动

2.1、设备注册

        在系统启动的时候，首先会对设备信息进行注册，见《Linux spi驱动分析(一)----总线驱动》中的3.1，所以编写w25q的设备
驱动程序时，首先需要对设备信息进行注册，具体内容如下：

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1. #if defined(CONFIG_SPI_FLASH_W25Q)
   
2.  static struct gsc3280_spi_info w25q_spi1_dev_platdata = {
   
3.      .cs_type            = 1,
   
4.     .pin_cs            = 87,
   
5.     .num_cs            = 1,
   
6.     .cs_value            = 0,
   
7.     .lsb_flg            = 0,
   
8.     .bits_per_word    = 8,
   
9. };
   
10. #endif
    
11. static struct spi_board_info gsc3280_spi_devices[] = {
    
12. #if defined(CONFIG_SPI_FLASH_W25Q)
    
13.     {
    
14.         .modalias        = "spi-w25q",
    
15.         .bus_num        = 1,
    
16.         .chip_select        = 2,
    
17.         .mode            = SPI_MODE_3,
    
18.         .max_speed_hz    = 5 * 1000 * 1000,
    
19.         .controller_data    = &w25q_spi1_dev_platdata,
    
20.     },
    
21. #endif
    
22. 
    
23. };
    
24. static int __init gsc3280_spi_devices_init(void)
    
25. {
    
26.     spi_register_board_info(gsc3280_spi_devices, ARRAY_SIZE(gsc3280_spi_devices));
    
27.     return 0;
    
28. }
    
29. device_initcall(gsc3280_spi_devices_init);

2.2、初始化函数

        首先我们从设备注册开始，程序如下：

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1. static struct spi_driver w25q_driver = {
   
2.     .driver    = {
   
3.         .name    = "spi-w25q",
   
4.         .owner    = THIS_MODULE,
   
5.     },
   
6.     //.id_table    = w25q_ids,
   
7.     .probe    = w25q_probe,
   
8.     .remove    = __devexit_p(w25q_remove),
   
9. };
   
10. 
    
11. 
    
12. static int __init w25q_init(void)
    
13. {
    
14.     return spi_register_driver(&w25q_driver);
    
15. }
    
16. static void __exit w25q_exit(void)
    
17. {
    
18.     spi_unregister_driver(&w25q_driver);
    
19. }
    
20. module_init(w25q_init);
    
21. module_exit(w25q_exit);

        由于W25Q32BV使用SPI接口，所以将其注册为SPI驱动，接下来看下探测函数w25q_probe，程序如下：

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1. static int __devinit w25q_probe(struct spi_device *spi)
   
2. {
   
3.     int ret = 0;
   
4.     struct w25q_dev *w25q;
   
5. 
   
6.     DBG("############\n");
   
7.     DBG("w25q spi flash probe start.\n");
   
8.     w25q = kzalloc(sizeof(struct w25q_dev), GFP_KERNEL);
   
9.     if (!w25q) {
   
10.         DBG("!!!!kzalloc error!\n");
    
11.         return -ENOMEM;
    
12.     }
    
13.     ret = spi_setup(spi);
    
14.     if (ret != 0) {
    
15.         DBG("!!!!setup error!\n");
    
16.         return ret;
    
17.     }
    
18.     w25q->spi = spi;
    
19.     mutex_init(&w25q->mlock);
    
20.     strlcpy(w25q->name, W25Q_SPI_FLASH_NAME, sizeof(w25q->name));
    
21.     ret = alloc_chrdev_region(&w25q->devt, 0, W25Q_MAX_MINOR, "w25q");
    
22.     if (ret < 0) {
    
23.         DBG("!!!!%s: failed to allocate char dev region!\n", __FILE__);
    
24.         goto err_kzall;
    
25.     }
    
26.     w25q->dev.devt = MKDEV(MAJOR(w25q->devt), 1);
    
27.     cdev_init(&w25q->cdev, &w25q_fops);
    
28.     w25q->cdev.owner = THIS_MODULE;
    
29.     ret = cdev_add(&w25q->cdev, w25q->devt, 1);
    
30.     if (ret) {
    
31.         DBG("!!!!cdev add error!\n");
    
32.         goto err_alloc;
    
33.     }
    
34.     w25q->class = class_create(THIS_MODULE, "w25q-spi");
    
35.     if (IS_ERR(w25q->class)) {
    
36.         DBG("!!!!failed in create w25q spi flash class!\n");
    
37.         goto err_alloc;;
    
38.     }
    
39.     device_create(w25q->class, NULL, w25q->devt, NULL, "w25q");
    
40.     dev_set_drvdata(&spi->dev, w25q);
    
41.     DBG("w25q spi flash probe success.\n");
    
42.     DBG("############\n");
    
43.     return 0;
    
44. 
    
45. err_alloc:
    
46.     unregister_chrdev_region(w25q->devt, W25Q_MAX_MINOR);
    
47. err_kzall:
    
48.     kfree(w25q);
    
49.     printk(KERN_ERR "!!!!!!w25q spi flash probe error.!!!!!!\n");
    
50.     return ret;
    
51. }

        说明：
        1) 首先申请设备驱动结构体。
        2) 调用spi_setup(spi)函数对设备信息初始化。
        3) 初始化设备驱动结构体成员变量。
        4) 创建/dev目录下操作文件，操作函数集为w25q_fops。
        5) 将设备驱动结构体中的链表插入本文件全局链表w25q_device_list中，以便在函数操作集的open函数中找到设备驱动结构体。
        remove函数是探测函数的相反过程，具体程序如下：

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1. static int __devexit w25q_remove(struct spi_device *spi)
   
2. {
   
3.     struct w25q_dev *w25q = dev_get_drvdata(&spi->dev);
   
4. 
   
5.     cdev_del(&w25q->cdev);
   
6.     unregister_chrdev_region(w25q->devt, W25Q_MAX_MINOR);
   
7.     device_destroy(w25q->class, w25q->devt);
   
8.     class_destroy(w25q->class);
   
9.     kfree(w25q);
   
10.     return 0;
    
11. }

2.3、操作函数集w25q_fops

        操作函数集结构体具体内容如下：

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1. static const struct file_operations w25q_fops = {
   
2.     .owner = THIS_MODULE,
   
3.     .open = w25q_open,
   
4.     .write = w25q_write,
   
5.     .unlocked_ioctl = w25q_ioctl,
   
6.     .read = w25q_read,
   
7.     .llseek = w25q_llseek,
   
8.     .release = w25q_release,
   
9. };

        接下来我们一一讲述。
        首先看下open函数w25q_open，具体程序如下：

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1. static int w25q_open(struct inode *inode, struct file *file)
   
2. {
   
3.     struct w25q_dev *w25q = container_of(inode->i_cdev, struct w25q_dev, char_cdev);
   
4. 
   
5.     if (test_and_set_bit(W25Q_BIT_LOCK_OPEN, &w25q->bit_lock)) {
   
6.         DBG("!!!!w25q open err, busy!\n");
   
7.         return -EBUSY;
   
8.     }
   
9.     file->private_data = w25q;
   
10.     return 0;
    
11. }

        说明：
        1) 通过container_of找到在探测函数w25q_probe中定义的设备驱动结构体。
        2) 测试并且设置忙标志，如果测试忙，直接忙退出。
        3) 将找到的设备驱动结构体指针指向file->private_data，在函数操作集的其他函数中就可以使用设备驱动结构体了。
        接下来看下写函数w25q_write()，程序如下：

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1. #define W25Q_BUF_LEN                4096
   
2. #define W25Q_PAGE_NUM                256
   
3. static ssize_t w25q_write(struct file *file, const char __user *user_buf, size_t count, loff_t *ppos)
   
4. {
   
5.     int ret = 0;
   
6.     u8 *buf_start, *buf_tmp, *w25q_buf;
   
7.     struct w25q_dev *w25q= file->private_data;
   
8.     u32 buf_size = 0, page_num = W25Q_PAGE_NUM, len = 0;
   
9.     
   
10.     DBG("@@@@w25q write start\n");
    
11.     buf_start = buf_tmp = kzalloc(W25Q_BUF_LEN, GFP_KERNEL);
    
12.     w25q_buf = w25q->buf = kzalloc(page_num + 4, GFP_KERNEL);
    
13.     if (!buf_start || !w25q_buf) {
    
14.         DBG("!!!!kzalloc error!\n");
    
15.         return -ENOMEM;
    
16.     }
    
17.     ret = mutex_lock_interruptible(&w25q->mlock);
    
18.     if (ret) {
    
19.         DBG("!!!!mutex lock error!");
    
20.         goto exit_kfree;
    
21.     }
    
22.     len = W25Q_BUF_LEN;
    
23.     buf_size = min(count, len);
    
24.     if (copy_from_user(buf_tmp, user_buf, buf_size)) {
    
25.         DBG("!!!!copy_from_user() error!\n");
    
26.         ret = -EFAULT;
    
27.         goto exit_lock;
    
28.     }
    
29.     DBG("w25q->const_addr = 0x%x\n", w25q->const_addr);
    
30.     buf_tmp = buf_start;
    
31.     w25q->cmd = W25X_PAGE_PROG;
    
32.     w25q->addr = w25q->const_addr;
    
33.     while(buf_size) {
    
34.         w25q->buf = w25q_buf;
    
35.         w25q->len = min(buf_size, page_num);
    
36.         memcpy(w25q->buf + 4, buf_tmp, w25q->len);
    
37.         ret = w25q_write_date(w25q);
    
38.         if (ret != 0) {
    
39.             break;
    
40.         }
    
41.         buf_tmp += w25q->len;
    
42.         w25q->addr += w25q->len;
    
43.         buf_size -= w25q->len;
    
44.     }
    
45. 
    
46. exit_lock:
    
47.     mutex_unlock(&w25q->mlock);
    
48. exit_kfree:
    
49.     kfree(buf_start);
    
50.     kfree(w25q_buf);
    
51.     if (ret != 0)
    
52.         DBG("!!!!w25q write error!\n");
    
53.     else
    
54.         DBG("w25q write success\n");
    
55.     return ret;
    
56. }

        说明：
        1) 写函数首先申请两段内存，第一段内存用于存储从应用层复制来的待写数据，最大为4KB。第二段内存用于存储每次
            往W25Q32BV写的数据。由于W25Q32BV每次最大能写256bytes，所以page_num = 256，加上4是由于每次
            传输时，需要在最前面加上一个字节的命令和三个字节的地址。
        2) 获取本次可以传输的最大数据长度。
        3) 设置好传输的cmd和起始地址，然后进入while循环。
        4) 在while循环中，获取本次可以传输的最大长度，最长为256bytes，然后将其拷贝到buf中，加上4的目的是因为buf
            的前四个字节需要放置命令和地址。
        5) 调用w25q_write_date(w25q)函数实现数据传输。
        6) 更新变量，为下一次传输做好准备。
        w25q_write_date(w25q)函数具体内容如下：

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1. static void w25q_write_enable(struct w25q_dev *w25q)
   
2. {
   
3.     u8 cmd = W25X_WRITE_ENABLE;
   
4. 
   
5.     spi_w8r8(w25q->spi, cmd);
   
6. }
   
7. static int w25q_wait_null(struct w25q_dev *w25q)
   
8. {
   
9.     uint8_t limit = 5;
   
10. 
    
11.     /* wait BUSY bit clear */
    
12.     while(((w25q_read_stat_reg(w25q) & 0x01) == 0x01) && (limit != 0)) {
    
13.         limit--;
    
14.         mdelay(50);
    
15.     }
    
16.     if (limit == 0) {
    
17.         DBG("!!!!w25q_wait_null:time out!\n");
    
18.         return -EBUSY;
    
19.     }
    
20.     else
    
21.         return 0;
    
22. }
    
23. /*
    
24.  * when you call this function,
    
25.  * the w25q->cmd, w25q->len(tx date len),
    
26.  * w25q->addr and w25q->buf(date) are OK
    
27.  *
    
28.  */
    
29. static int w25q_write_date(struct w25q_dev *w25q)
    
30. {
    
31.     int ret = 0;
    
32.     u8 i = 0, rx = 0;
    
33.     struct spi_message message;
    
34.     struct spi_transfer    x[(w25q->len + 4) * 2];
    
35. 
    
36.     w25q_write_enable(w25q);    //SET WEL
    
37.     ret = w25q_wait_null(w25q);
    
38.     if (ret != 0) {
    
39.         DBG("!!!!w25q_write_date: wait null err!\n");
    
40.         return ret;
    
41.     }
    
42.     if((w25q_read_stat_reg(w25q) & 0x02) != 0x02) {
    
43.         DBG("!!!!state register write able is 0\n");
    
44.         return -EBUSY;    //disable write
    
45.     }
    
46. 
    
47.     DBG("cmd = 0x%x, addr = 0x%x\n", w25q->cmd, w25q->addr);
    
48.     w25q->buf[0] = w25q->cmd;
    
49.     w25q->buf[1] = ((u8)(w25q->addr >> 16));
    
50.     w25q->buf[2] = ((u8)(w25q->addr >> 8));
    
51.     w25q->buf[3] = ((u8)w25q->addr);
    
52.     
    
53.     spi_message_init(&message);
    
54.     memset(x, 0, sizeof x);
    
55.     for (i = 0; i < (w25q->len + 4) * 2; i++) {
    
56.         x[i].len = 1;
    
57.         spi_message_add_tail(&x[i], &message);
    
58.         if ((i % 2) == 0) {
    
59.             x[i].tx_buf = w25q->buf++;
    
60.         } else {
    
61.             x[i].rx_buf = &rx;
    
62.         }
    
63.     }
    
64.     /* do the i/o */
    
65.     ret = spi_sync(w25q->spi, &message);
    
66.     if (ret != 0) {
    
67.         DBG("!!!!w25q_write_date: spi_sync() error!");
    
68.         return ret;
    
69.     }
    
70.     ret = w25q_wait_null(w25q);
    
71.     if (ret != 0)
    
72.         DBG("!!!!w25q_write_date: w25q_wait_null() error!");
    
73.     return ret;
    
74. }

        说明：
        1) 在调用w25q_write_date(w25q)函数之前，需要首先设置好w25q->cmd, w25q->len(tx date len)，
            w25q->addr和w25q->buf(date)变量。
        2) 设置芯片状态寄存器，使其可写。
        3) 等待芯片不忙。
        4) 读取芯片状态寄存器，查看其是否可写。
        5) 配置发送buf，调用spi_sync(w25q->spi, &message);函数实现写数据。
        6) 等待芯片不忙，退出。
        接下来看下函数操作集中的ioctl函数，程序如下：

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1. static long w25q_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
   
2. {
   
3.     int ret = 0;
   
4.     u32 get_value = 0;
   
5.     struct w25q_dev *w25q= file->private_data;
   
6.     void __user *argp = (void __user *)arg;
   
7.     int __user *p = argp;
   
8. 
   
9.     DBG("@@@@w25q ioctl start.\n");
   
10.     ret = mutex_lock_interruptible(&w25q->mlock);
    
11.     if (ret) {
    
12.         DBG("!!!!mutex lock error!\n");
    
13.         return ret;
    
14.     }
    
15.     if ((_IOC_TYPE(cmd) != W25Q_IOC_MAGIC) || (_IOC_NR(cmd) > W25Q_IOC_MAXNR)) {
    
16.         DBG("!!!!ioc type or ioc nr error!\n");
    
17.         ret = -ENOTTY;
    
18.         goto exit;
    
19.     }
    
20.     switch(cmd) {
    
21.     case W25Q_SECTOR_ERASE:
    
22.     case W25Q_HALF_BLOCK_ERASE:
    
23.     case W25Q_BLOCK_ERASE:
    
24.         if (get_user(get_value, p)) {
    
25.             DBG("!!!!get value error!\n");
    
26.             ret = -EFAULT;
    
27.             goto exit;
    
28.         }
    
29.         ret = w25q_erase(w25q, get_value, cmd);
    
30.         break;
    
31.     case W25Q_CHIP_ERASE:
    
32.         ret = w25q_chip_erase(w25q);
    
33.         break;
    
34.     case W25Q_READ_DEVICE_ID:
    
35.         ret = w25q_read_id(w25q);
    
36.         if (ret == 0)
    
37.             put_user(w25q->result, p);
    
38.         break;
    
39.     default:
    
40.         DBG("!!!!cmd error!\n");
    
41.         ret = -ENOTTY;
    
42.         break;
    
43.     }
    
44. 
    
45. exit:
    
46.     mutex_unlock(&w25q->mlock);
    
47.     if (ret != 0)
    
48.         DBG("!!!!w25q ioctl error!\n");
    
49.     else
    
50.         DBG("w25q ioctl success.\n");
    
51.     return ret;
    
52. }

        说明：
        1) 目前共支持5个命令，包括sector擦除，half block擦除，block擦除，芯片擦除和读取芯片ID。
        2) 前三种擦除方式共用一个函数w25q_erase(w25q, get_value, cmd);，程序如下：

点击(此处)折叠或打开

1. static int w25q_erase(struct w25q_dev *w25q, u32 num, unsigned int cmd)
   
2. {
   
3.     int ret = 0;
   
4.     u8 *buf_start;
   
5. 
   
6.     switch(cmd) {
   
7.     case W25Q_SECTOR_ERASE:
   
8.         DBG("sector erase cmd\n");
   
9.         if (num > W25Q_SECTOR_MAX) {
   
10.             DBG("!!!!sector max is over\n");
    
11.             return -EFAULT;
    
12.         }
    
13.         w25q->const_addr = num * W25Q_ONE_SECTOR_ADDR;
    
14.         w25q->cmd = W25X_SECTOR_ERASE_CMD;
    
15.         break;
    
16.     case W25Q_HALF_BLOCK_ERASE:
    
17.         DBG("half block erase cmd\n");
    
18.         if (num > W25Q_HALF_BLOCK_MAX) {
    
19.             DBG("!!!!half block max is over\n");
    
20.             return -EFAULT;
    
21.         }
    
22.         w25q->const_addr = num * W25Q_HALF_BLOCK_ADDR;
    
23.         w25q->cmd = W25X_HALF_BLOCK_ERASE_CMD;
    
24.         break;
    
25.     case W25Q_BLOCK_ERASE:
    
26.         DBG("block erase cmd\n");
    
27.         if (num > W25Q_BLOCK_MAX) {
    
28.             DBG("!!!!block max is over\n");
    
29.             return -EFAULT;
    
30.         }
    
31.         w25q->const_addr = num * W25Q_ONE_BLOCK_ADDR;
    
32.         w25q->cmd = W25X_BLOCK_ERASE_CMD;
    
33.         break;
    
34.     }
    
35.     DBG("w25q->const_addr = 0x%x\n", w25q->const_addr);
    
36.     w25q->len = 0;
    
37.     buf_start = w25q->buf = kzalloc(w25q->len + 4, GFP_KERNEL);
    
38.     if (!buf_start) {
    
39.         DBG("!!!!kzalloc is error\n");
    
40.         return -ENOMEM;
    
41.     }
    
42.     w25q->addr = w25q->const_addr;
    
43.     ret = w25q_write_date(w25q);
    
44.     kfree(buf_start);
    
45.     if (ret != 0) {
    
46.         DBG("!!!!w25q_erase: spi write err!\n");
    
47.         return ret;
    
48.     }
    
49.     DBG("w25q_erase: erase OK\n");
    
50.     return ret;
    
51. }

        说明：
        1) 首先根据不同的擦除方式，设置命令和地址两个变量。
        2) 调用w25q_write_date(w25q);函数实现数据传输。
        芯片擦除函数w25q_chip_erase()如下：

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1. static int w25q_chip_erase(struct w25q_dev *w25q)
   
2. {
   
3.     int ret = 0;
   
4.     u8 cmd = W25X_CHIP_ERASE;
   
5. 
   
6.     DBG("w25q_chip_erase\n");
   
7.     w25q_write_enable(w25q);    //SET WEL
   
8.     ret = w25q_wait_null(w25q);
   
9.     if (ret != 0) {
   
10.         DBG("!!!!chip_erase: wait null err!\n");
    
11.         return ret;
    
12.     }
    
13.     if((w25q_read_stat_reg(w25q) & 0x02) != 0x02) {
    
14.         DBG("!!!!state register write able is 0\n");
    
15.         return -EBUSY;    //disable write
    
16.     }
    
17.     spi_w8r8(w25q->spi, cmd);
    
18.     return w25q_wait_null(w25q);
    
19. }

        读取设备ID函数w25q_read_id()如下：

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1. static int w25q_read_id(struct w25q_dev *w25q)
   
2. {
   
3.     int ret = 0;
   
4.     u8 *buf_start;
   
5. 
   
6.     DBG("w25q_read_id\n");
   
7.     w25q->len = 2;
   
8.     w25q->addr = 0;
   
9.     w25q->cmd = W25X_READ_ID_CMD;
   
10.     buf_start = w25q->buf = kzalloc(w25q->len, GFP_KERNEL);
    
11.     if (!buf_start) {
    
12.         DBG("!!!!kzalloc is error\n");
    
13.         return -ENOMEM;
    
14.     }
    
15.     ret = w25q_read_data(w25q);
    
16.     w25q->buf = buf_start;
    
17.     w25q->result = *w25q->buf << 8;
    
18.     w25q->buf++;
    
19.     w25q->result |= *w25q->buf;
    
20.     kfree(buf_start);
    
21.     if (ret != 0) {
    
22.         DBG("!!!!w25q_read_id: w25q_read_data error!\n");
    
23.         return ret;
    
24.     }
    
25.     DBG("w25q_read_id: read id OK\n");
    
26.     return ret;
    
27. }

        说明：
        1) 首先设置好变量，申请内存
        2) 调用w25q_read_data()函数实现读取数据。
        w25q_read_data函数如下：

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1. /*
   
2.  * when you call this function,
   
3.  * the w25q->cmd, w25q->len(receive len)
   
4.  * w25q->buf(kzalloc receive) and w25q->addr are OK
   
5.  *
   
6.  */
   
7. static int w25q_read_data(struct w25q_dev *w25q)
   
8. {
   
9.     int ret = 0;
   
10.     struct spi_message message;
    
11.     struct spi_transfer    x[(w25q->len + 4) * 2];
    
12.     u8 i = 0, rx = 0, dumy_value = 0xff, tx_buff[4] = {0};
    
13. 
    
14.     w25q_write_enable(w25q);    //SET WEL
    
15.     ret = w25q_wait_null(w25q);
    
16.     if (ret != 0) {
    
17.         DBG("!!!!chip_erase: wait null err!\n");
    
18.         return ret;
    
19.     }
    
20.     if((w25q_read_stat_reg(w25q) & 0x02) != 0x02) {
    
21.         DBG("!!!!state register write able is 0\n");
    
22.         return -EBUSY;    //disable write
    
23.     }
    
24. 
    
25.     DBG("cmd = 0x%x, addr = 0x%x\n", w25q->cmd, w25q->addr);
    
26.     tx_buff[0] = w25q->cmd;
    
27.     tx_buff[1] = ((uint8_t)(w25q->addr >> 16));
    
28.     tx_buff[2] = ((uint8_t)(w25q->addr >> 8));
    
29.     tx_buff[3] = ((uint8_t)(w25q->addr));
    
30.     
    
31.     spi_message_init(&message);
    
32.     memset(x, 0, sizeof x);
    
33.     for (i = 0; i < 8; i++) {    //cmd
    
34.         x[i].len = 1;
    
35.         spi_message_add_tail(&x[i], &message);
    
36.         if ((i % 2) == 0) {
    
37.             x[i].tx_buf = &tx_buff[i / 2];
    
38.         } else {
    
39.             x[i].rx_buf = &rx;
    
40.         }
    
41.     }
    
42.     for (i = 8; i < (w25q->len + 4) * 2; i++) {
    
43.         x[i].len = 1;
    
44.         spi_message_add_tail(&x[i], &message);
    
45.         if ((i % 2) == 0) {
    
46.             x[i].tx_buf = &dumy_value;
    
47.         } else {
    
48.             x[i].rx_buf = w25q->buf++;
    
49.         }
    
50.     }
    
51.     /* do the i/o */
    
52.     return spi_sync(w25q->spi, &message);
    
53. }

        说明：
        1) 在从芯片读取数据时的格式为：首先发送一个字节命令+三个字节读取地址，然后就可以接收数据了。
        2) 第一个for循环发送的是命令和地址，第二个for循环是接收数据。
        3) 调用此函数之前，需要设置好w25q->cmd, w25q->len(receive len)，w25q->buf(kzalloc receive)和w25q->addr。
        接下来看下函数操作集中的读数据函数w25q_read()，程序如下：

点击(此处)折叠或打开

1. static ssize_t w25q_read(struct file *file, char __user *user_buf, size_t count, loff_t *ppos)
   
2. {
   
3.     int ret = 0;
   
4.     u8 *buf_start, *buf_tmp, *w25q_buf;
   
5.     struct w25q_dev *w25q = file->private_data;
   
6.     u32 buf_size = 0, read_len = 0, page_num = W25Q_PAGE_NUM;
   
7. 
   
8.     DBG("@@@@w25q read start\n");
   
9.     buf_start = buf_tmp = kzalloc(W25Q_BUF_LEN, GFP_KERNEL);
   
10.     w25q_buf = w25q->buf = kzalloc(page_num, GFP_KERNEL);
    
11.     if (!buf_start || !w25q_buf ) {
    
12.         DBG("!!!!kzalloc error!\n");
    
13.         return -ENOMEM;
    
14.     }
    
15.     ret = mutex_lock_interruptible(&w25q->mlock);
    
16.     if (ret) {
    
17.         DBG("!!!!mutex lock error!\n");
    
18.         goto exit_kfree;
    
19.     }
    
20.     read_len = W25Q_BUF_LEN;
    
21.     buf_size = min(count, read_len);
    
22.     read_len = buf_size;
    
23.     
    
24.     w25q->cmd = W25X_READ_DATA;
    
25.     w25q->addr = w25q->const_addr;
    
26.     DBG("w25q->addr = 0x%x\n", w25q->addr);
    
27.     while (buf_size) {
    
28.         w25q->buf = w25q_buf;
    
29.         w25q->len = min(buf_size, page_num);
    
30.         ret = w25q_read_data(w25q);
    
31.         if (ret != 0) {
    
32.             goto exit_lock;
    
33.         }
    
34.         memcpy(buf_tmp, w25q_buf, w25q->len);
    
35.         buf_tmp += w25q->len;
    
36.         buf_size -= w25q->len;
    
37.         w25q->addr += w25q->len;
    
38.     }
    
39.     ret = copy_to_user(user_buf, buf_start, read_len);
    
40.     ret = read_len -ret;
    
41. 
    
42. exit_lock:
    
43.     mutex_unlock(&w25q->mlock);
    
44. exit_kfree:
    
45.     kfree(buf_start);
    
46.     kfree(w25q_buf);
    
47.     DBG("w25q read stop, ret = %d\n", ret);
    
48.     return ret;
    
49. }

        说明：
        1) 此函数需要申请两段内存空间，第一段用于存放从W25Q32BV接收到的数据，第二段用于存放每次接收的数据。
        2) 设置好变量后，调用w25q_read_data(w25q)读取数据。
        3) 读取完成后，将读取到的数据拷贝到应用层。

三、应用层测试

        应用层测试程序如下：

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1. /*
   
2. * first you must erase,
   
3. * then write, then read
   
4. * or you can read only
   
5. *
   
6. */
   
7. #include "w25q.h"
   
8. 
   
9. 
   
10. int main(int argc, char **argv)
    
11. {
    
12.     char str[10] = {0};
    
13.     int fd = 0, ret = 0;
    
14.     unsigned char buffer[BUFSIZE] = {0};
    
15.     unsigned int i = 0, idCmd = 0, num = 0;
    
16.     
    
17.     fd = open("/dev/w25q", O_RDWR);
    
18.     if (fd < 0) {
    
19.         printf("Open ADC Device Faild!\n");
    
20.         exit(1);
    
21.     }
    
22.     while(1) {
    
23.         idCmd = 0;
    
24.         printf("please enter the cmd and num :\n");
    
25.         scanf("%s%x", str, &num);
    
26.         //printf("cmd = %s, idFreq = %d\n", str, idFreq);
    
27.         if (num >= 0) {
    
28.             if (strcmp(str, "SECTOR") == 0) {
    
29.                 idCmd = W25Q_SECTOR_ERASE;
    
30.                 ret = ioctl(fd, idCmd, &num);
    
31.                 if (ret != 0) {
    
32.                     printf("sector erase Faild!\n");
    
33.                 }
    
34.             } else if(strcmp(str, "HALF") == 0) {
    
35.                 idCmd = W25Q_HALF_BLOCK_ERASE;
    
36.                 ret = ioctl(fd, idCmd, &num);
    
37.                 if (ret != 0) {
    
38.                     printf("half block erase Faild!\n");
    
39.                 }
    
40.             } else if(strcmp(str, "BLOCK") == 0) {
    
41.                 idCmd = W25Q_BLOCK_ERASE;
    
42.                 ret = ioctl(fd, idCmd, &num);
    
43.                 if (ret != 0) {
    
44.                     printf("block erase Faild!\n");
    
45.                 }
    
46.             } else if(strcmp(str, "CHIP") == 0) {
    
47.                 idCmd = W25Q_CHIP_ERASE;
    
48.                 ret = ioctl(fd, idCmd, &num);
    
49.                 if (ret != 0) {
    
50.                     printf("chip erase Faild!\n");
    
51.                 }
    
52.             } else if(strcmp(str, "ID") == 0) {
    
53.                 idCmd = W25Q_READ_DEVICE_ID;
    
54.                 ret = ioctl(fd, idCmd, &num);
    
55.                 if (ret != 0) {
    
56.                     printf("read ID Faild!\n");
    
57.                 } else {
    
58.                     printf("ID = 0x%x\n", num);
    
59.                 }
    
60.             } else if(strcmp(str, "READ") == 0) {
    
61.                 memset(buffer, 0, BUFSIZE);
    
62.                 printf("------------\n");
    
63.                 for (i = 0; i < WRITE_NUM; i++) {
    
64.                     if((i != 0) && ((i % 8) == 0)) {
    
65.                         printf("\n");
    
66.                     }
    
67.                     printf("0x%x ", buffer[i]);
    
68.                 }
    
69.                 printf("\n------------\n");
    
70.                 ret = read(fd, buffer, WRITE_NUM);
    
71.                 printf("\n------------\n");
    
72.                 for (i = 0; i < WRITE_NUM; i++) {
    
73.                     if((i != 0) && ((i % 8) == 0)) {
    
74.                         printf("\n");
    
75.                     }
    
76.                     printf("0x%x ", buffer[i]);
    
77.                 }
    
78.                 printf("\n------------\n");
    
79.             } else if(strcmp(str, "WRITE") == 0) {
    
80.                 for (i = 0; i < WRITE_NUM; i++) {
    
81.                     buffer[i] = i;
    
82.                 }
    
83.                 ret = write(fd, buffer, WRITE_NUM);
    
84.                 if (ret != 0) {
    
85.                     printf("w25q write oper Faild!\n");
    
86.                 }
    
87.             } else if(strcmp(str, "QUIT") == 0) {
    
88.                 break;
    
89.             } else {
    
90.                 printf("wrong string\n");
    
91.             }
    
92.         } else {
    
93.             printf("wrong input num(< 0)\n");
    
94.         }
    
95.     }/* end while(1) */
    
96.     close(fd);
    
97.     return 0;
    
98. }

        说明：
        1) 首先从终端接收命令内容。
        2) 比较命令，然后进入不同的处理流程。

四、测试演示

4.1、读取芯片ID

4.2、读写芯片