SPI总线驱动模型与传感器驱动开发实战 · 课程目录

SPI总线协议基础四线制

SPI起源 · SCLK/MOSI/MISO/CS详解 · 与I2C/UART对比

SPI工作模式 CPOL/CPHA

4种模式时序图 · Mode 0/1/2/3 · 模式匹配原则

SPI数据帧格式 MSB/LSB

8/16位帧 · 字节序与对齐

SPI多从机架构片选&菊花链

CS管理 · 菊花链拓扑 · 多从机仲裁

Linux SPI子系统架构分层设计

核心层 · 控制器驱动 · 设备驱动

SPI控制器驱动 spi_master

消息队列 · DMA传输支持

SPI设备驱动模型 spi_device

spi_driver注册/注销 · 设备树匹配

SPI数据传输API 读写接口

spi_write/read/write_then_read/sync_transfer

SPI异步传输 spi_async

completion回调 · 异步性能优势

SPI设备树绑定设备节点

compatible/reg/spi-max-frequency · pinctrl · 中断

SPI驱动调试技巧 spidev

ioctl接口 · 逻辑分析仪抓波形

传感器驱动开发概述分类/架构

温度/压力/IMU · IIO子系统简介

IIO子系统框架核心/触发/缓冲

IIO设备驱动 · sysfs与字符设备接口

IIO设备驱动开发 iio_dev

iio_info回调 · 通道定义与扫描元素

IIO触发与缓冲 triggered buffer

硬件/软件触发 · kfifo环形缓冲区

温度传感器 DS18B20 单总线模拟

SPI转单总线桥接 · 温度转换读取

加速度传感器 ADXL345 SPI寄存器

FIFO模式 · 活动/非活动中断

陀螺仪 MPU6050 SPI/I2C双模

DMP数据处理 · 姿态角解算

压力传感器 BMP280 校准补偿

SPI初始化 · 校准系数 · 温度压力补偿

磁力计 HMC5883L 罗盘校准

SPI通信 · 自检模式 · 偏移消除

多传感器数据融合时间戳/对齐

卡尔曼滤波在驱动层的实现

SPI总线高速设计信号完整性

时钟频率 · SI问题 · PCB布局布线

SPI驱动电源管理 Runtime PM

系统休眠/唤醒 · 传感器低功耗模式

SPI驱动错误处理超时/CRC

重传机制 · 错误恢复策略

SPI设备热插拔 GPIO模拟CS

动态添加/移除 · udev规则

SPI驱动性能优化 DMA环形缓冲

零拷贝传输 · 批量采集与批处理

传感器驱动测试方法 kselftest

模拟器测试 · 硬件在环HIL

用户空间SPI访问 spidev

spi-tools · Python spidev库

传感器驱动安全权限/审计

ioctl安全审计 · 数据校验防篡改

综合项目实战多传感器采集

温度+加速度+压力 · 设备树到应用层