20220106 uboot下spi调试

在本文中，我们将深入探讨如何在瑞萨RCAR V3H2平台上进行U-Boot下的SPI（Serial Peripheral Interface）调试。SPI是一种同步串行通信协议，广泛用于微控制器和其他设备之间的数据传输。以下是对该主题的详细分析： 我们需要了解实验环境。在这个例子中，我们使用的是瑞萨RZ G2M SoC，它集成了MSIOF2（Multi-Function Serial I/F 2）模块作为SPI接口，也就是SSI1。调试工作是在U-Boot环境中进行的，这是一个开源的引导加载程序，通常用于嵌入式系统。 调试过程中遇到的问题是无法读取和设置SPI寄存器，因为系统为了节省电力，关闭了SPI模块的电源和时钟。解决这个问题的方法是在U-Boot中重新配置相关的控制寄存器，确保电源和时钟被正确开启。例如，可以使用`mw.l`指令来写入特定值到寄存器，如`0xE6150138`，将该地址的值设置为`0x040e2000`，以打开SPI模块。 在进行SPI配置时，必须注意极性和相位的设置。极性（CPOL）决定了时钟信号的高电平或低电平状态对应数据的稳定时刻，而相位（CPHA）则决定了数据是在时钟上升沿还是下降沿采样。这些配置通常在SITMDR1（SPI模式和传输控制寄存器1）和SIRMDR1（SPI接收模式和传输控制寄存器1）中进行。 此外，SPI的SS（Slave Select）引脚选择也是重要的部分，可以通过SITMDR1进行配置。如果使用FIFO（First In First Out，先进先出）功能，可以提高系统的效率，因为FIFO允许一次性发送或接收多个数据，而不是每个数据都触发中断。SIFCTR（SPI接口控制和状态寄存器）用于检查发送和接收FIFO的状态。 在U-Boot中，SPI的波特率可通过修改SISTSCR（SPI系统时钟控制寄存器）进行调整。例如，将SISTSCR设置为7可以实现最大12.5MHz的波特率。然而，实际测试可能会存在偏差，如设置为1Mbps，实际波形可能是781.3kHz。 为了进行调试，可以利用U-Boot的命令行工具。添加自定义的`spi_init`和`spi_send`命令，可以在U-Boot环境中初始化SPI并发送数据。将MOSI（主输出从输入）和MISO（主输入从输出）引脚短接，可以验证数据的正确接收。 在硬件配置方面，需要确认GPSR（General Purpose Output Register）和IPSR（Input Port Status Register）寄存器是否已正确配置为复用功能，以支持MSIOF2_D。同时，还需要修改PFC初始化代码，如`common/pfc_init_m3.c`，以适应SPI模式的需求。 总结来说，调试瑞萨RCAR V3H2平台上的U-Boot SPI涉及到理解SPI协议、配置相关寄存器、检查硬件连接以及编写和执行测试命令。通过细致的步骤和对SPI协议的深入理解，可以有效地解决调试过程中的问题，确保SPI通信的正常运行。