RK3568筆記分享——如何掛載SPI FRAM鐵電存儲芯片

對于做快速存儲采集數據類產品的用戶來說，在處理突發掉電情況時需要保存現有數據并避免數據丟失，這種情況下有很多種解決方案，鐵電存儲器(FRAM) 就是個很好的選擇。FRAM是一種具有快速寫入速度的非易失性存儲器，既可以進行非易失性數據存儲，又可以像RAM一樣操作。

本文將借助飛凌嵌入式OK3568-C開發板來為大家介紹一種采用FRAM的方案——使用SPI0掛載PB85RS2MC (FRAM) 芯片。本文所描述的驅動文件和應用文件，可聯系飛凌嵌入式的技術支持獲取。

修改思路——

我們要添加一個SPI設備，需要進行如下操作：在設備樹中添加描述→設備樹描述中對應設備驅動→設備驅動添加到內核。

修改結果——

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驅動程序

我們在menuconfig中搜索fm25、pb85等比較常用的FRAM字眼，發現并沒有類似的驅動程序，這時就需要手寫或者移植一個驅動程序。在搜遍各大網站之后找到了一個W25Q64的驅動，對比了一下PB85RS2MC的各種操作碼以后，發現兩者的操作碼大差不差，因此就決定將W25Q64的驅動移植過來。根據PB85RS2MC芯片手冊中敘述，各種操作碼為：

因此，在驅動程序中宏定義以下操作碼，以便在接下來的驅動程序中使用：

首先要在驅動程序中進行初始化函數和退出函數，也就是spidev_init和spidev_exit，init函數里就是進行字符設備的初始化，注冊等的操作，exit函數就是要把我們注冊的東西在退出時都釋放掉，再者就是驅動程序和設備樹匹配，匹配是通過compatible屬性值匹配的，這里我們一定要和設備樹中的compatible屬性值一致，否則會匹配不成功。驅動程序中.compatible值如下圖所示。

驅動和設備樹匹配成功以后就要執行probe函數，這里probe函數執行了一些初始化和注冊主次設備號的操作。我們可以通過是否打印spi_probesuccess！來判斷驅動程序，是否和設備樹匹配成功。

從PB85RS2MC芯片手冊中看讀的條件，讀取FRAM存儲單元的數據，需要READ的操作碼，任意24位地址輸入到SI。第一個spi_transfer 結構體用于發送命令cmd 到SPI設備，在讀取數據之前準備設備，第二個是發送地址到SPI設備，第三個是接收從設備讀取的數據。

這段代碼實現了從 SPI設備中同步讀取數據，并將數據復制到用戶空間的功能。

從PB85RS2MC芯片手冊中看寫的條件，WREN命令用于設置寫使能鎖存器。需要在寫操作（WRITE命令）之前使用WREN命令設置寫使能鎖存器，WRITE命令將數據寫入 FRAM存儲單元陣列。WRITE操作碼、任意24位地址和8位寫入數據輸入到 SI。

下面這段代碼實現了向SPI設備發送寫入使能命令的功能。

這段代碼實現了向SPI設備同步寫入數據的功能。它先發送寫入使能命令，然后發送地址信息和數據。

下面這段代碼向 SPI設備中同步寫入數據的功能，將用戶空間的數據復制到設備的發送緩沖區，并調用spidev_sync_write 函數將數據寫入SPI 設備。

2應用程序

向SPI設備寫數據，調用lseek來改變寫入數據的位置，這樣就可以在整個SPI設備里寫數據，如./writeframAPP /dev/pb85rs 0 forlinx

（0是要寫入的地址，forlinx是要寫入的內容）。

從SPI設備讀數據，調用lseek來改變讀取數據的位置，這樣就可以在整個SPI設備里讀數據，如./readframAPP /dev/pb85rs 0

（0是要讀取數據的地址）

3實際測試

（1）首先將fram.ko,readframAPP, writefram APP拷貝到OK3568-C開發板的任意文件夾中。

（2）用insmod加載fram.ko模塊，出現spi_probesuccess!說明驅動和設備樹匹配成功。

（3）在/dev/下看有沒有pb85rs設備。

（4）使用./writeframAPP /dev/pb85rs 1500 forlinx

向設備寫數據，1500是地址，forlinx是要寫入的內容。

（5）使用./readframAPP /dev/pb85rs 1500

（1500是要讀取數據的地址）

4斷電測試

斷電一天后重新讀取PB85RS2MC的數據，發現數據仍然存在。驗證了PB85RS2MC鐵電存儲芯片的斷電數據保留特性。

至此，我們就完成了在OK3568-C開發板上添加一個新的SPI鐵電存儲芯片的操作！