RC 522模組在LINUX平台調試筆記

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硬體平台：

1 主控：SMDK Exynos4412 POP S5M8767A

2 RFID模組：君盾集團提供的RC522模組

3 通訊介面：SPI

軟體平台：Android ICS & kernel version 3.0.15

 

一，使能主控端SPI

1 硬體使能：

從SMDK原理圖上可以看到SPI0與I2C共用，SPI1已經串連到其它裝置，SPI2未用，故這裡選用SPI2。

 

2 軟體使能：

SMDK Exynos4412 主控端已經配置好了SPI介面，使用時只需開啟宏CONFIG_S3C64XX_DEV_SPI即可。

         開啟檔案：make menuconfigàDevice DriversàSPI supportàSamsung S3C64XX series type SPI.

編譯後產生zImage，燒錄進開發板。

 

二，測試主控端SPI

主控端SPI已經開啟，接下來可以用一個通用的SPI驅動來測試主控端SPI硬體是否能正常工作。

以模組的方式編譯：drivers/spi/spidev.c，產生spidev.ko，便是通用的裝置端SPI驅動程式。

編譯測試程式：Documentation/spi/spidev_test.c，先修改第32行： static const char *device = "/dev/spidev1.1"的裝置為“/dev/spidev2.0”,然後再以應用程式的方式來編譯，產生spidev_test，即為對應SPI的測試程式。

通過串口，賦予root許可權和系統可讀寫權限：

[email protected]:/ $ su root

[email protected]:/ # mount -o remount -rw /system

[  391.423930] EXT4-fs (mmcblk0p2): re-mounted. Opts: (null)

[email protected]:/ #

通過adb把spidev.ko和spidev_test push到開發板：

 

載入驅動：

[email protected]:/system # insmod spidev.ko

把MISO和MOSI短路，即自發自收，然後再執行測試程式：

 

如所示，說明能通過SPI收發資料；如果全部顯示為0，則說明SPI未正常工作。接下來可以放心地去調試我們的RC522模組了。

 

三，RC522裝置端驅動調試

上面的實驗已經證明了主控的SPI可以正常工作，接下來可以正式調試RC522了。――這裡假設你的rfid_rc522驅動已經寫好，現在只需要去調試――如果驅動沒有寫好，請看另一篇Blog。

1 開啟與開發板相關的檔案：arch/arm/mach-exynos/mach-smdk4x12.c

由於使用的spi2，故要修改board_info裡的modalias = “rfid_rc522”，與驅動裡的spi_drviver.name相匹配，否則probe函數不成功。

 

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1. 988 static struct spi_board_info spi2_board_info[] __initdata = { 
3.  989 { 
5.  990 .modalias = "rfid_rc522", 
7.  991 .platform_data = NULL, 
9.  992 .max_speed_hz = 10*1000*1000, 
11.  993 .bus_num = 2, 
13.  994 .chip_select = 0, 
15.  995 .mode = SPI_MODE_0, 
17.  996 .controller_data = &spi2_csi[0], 
19.  997 } 
21.  998 };

2 重新編譯核心，並燒錄到開發板。

 

3 編譯rc522驅動程式，並通過adb usb把產生的rfid_rc522.ko copy到開發板系統的/system目錄下，然後 insmod rfid_rc522.ko, 這樣驅動就以模組的形式載入進了核心系統。載入成功後，在/dev 目錄下就會有rfid_rc522_dev這個目錄。

 

 

四，應用程式

驅動中的write函數為：

rc522_write (struct file *filp, const char *buf, size_t count, loff_t *f_pos)；

使用者空間的應用程式write函數為：

write(rc522_fd, bufpw1, sizeof(bufpw1));

二者如何聯絡的呢？

其實應用程式中的write函數通過叫用作業系統中的核心函數sys_write(unsigned int fd, const char * buf, size_t count)來實現，而sys_write（）函數又對驅動中的rc522_write()進行了封裝。

//摘自論壇開始

下面以字元裝置驅動來具體說明：

1，insmod驅動程式。驅動程式申請次裝置名稱和主裝置號，這些可以在/proc/devieces中獲得。

2，從/proc/devices中獲得主裝置號，並使用mknod命令建立裝置節點檔案。這是通過主裝置號將裝置節點檔案和裝置驅動程式聯絡在一起。裝置節點檔案中的file屬性中指明了驅動程式中fops方法實現的函數指標。

3，使用者程式使用open開啟裝置節點檔案，這時作業系統核心知道該驅動程式工作了，就調用fops方法中的open函數進行相應的工作。open方法一般返回的是檔案標示符，實際上並不是直接對它進行操作的，而是有作業系統的系統調用在背後工作。

4，當使用者使用write函數操作裝置檔案時，作業系統調用sys_write函數，該函數首先通過檔案標示符得到裝置節點檔案對應的inode指標和flip指標。inode指標中有裝置號資訊，能夠告訴作業系統應該使用哪一個裝置驅動程式，flip指標中有fops資訊，可以告訴作業系統相應的fops方法函數在那裡可以找到。

5，然後這時sys_write才會調用驅動程式中的write方法來對裝置進行寫的操作。

其中1-3都是在使用者空間進行的，4-5是在核心空間進行的。使用者的write函數和作業系統的write函數通過系統調用sys_write聯絡在了一起。

注意：

對於塊裝置來說，還存在寫的模式的問題，這應該是由GNU C庫來解決的，這裡不予討論，因為我沒有看過GNU C庫的原始碼。

//摘自論壇結束

 

         應用程式源碼如下：

 

 

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1. #include <stdio.h> 
3. #include <string.h> 
5. #include <stdlib.h> 
7. #include <sys/types.h> 
9. #include <unistd.h> 
11. #include <errno.h> 
13. #include <arpa/inet.h> 
15. #include <sys/time.h> 
17. #include <sys/types.h> 
19. #include <sys/stat.h> 
21. #include <fcntl.h> 
23. #include <sys/ioctl.h> 
25. #include <math.h> 
28. static enum IO_CMD { 
30.     READ_CARD = 0, 
32.     CHANGE_PASSWD = 1, 
34.     CHANGE_BLOCK = 3, 
36.     SET_RW_TIME = 4, 
38.     WRITE_CARD = 5, 
40. }; 
43. int main(int argc, char** argv) 
45. { 
47.          int rc522_fd; 
49.          int i, read_num; 
51.          char r[256]; 
54.          printf("test: rc522 %s %s\n", __DATE__, __TIME__); 
56.          
58.          printf("test: before open rc522_fd\n"); 
60.          rc522_fd = open("/dev/rfid_rc522_dev", O_RDWR); 
62.          
64.          printf("test: rc522_fd=%d\n", rc522_fd); 
66.          if(rc522_fd == -1) 
68.          { 
70.                    printf("test: Error Opening rc522\n"); 
72.                    return(-1); 
74.          } 
76. printf("test: wait 01\n"); 
78.          sleep(1); //wait 
80. printf("test: wait 02\n"); 
83. /******* Never to open ********/ 
85. #if 0 
87. // change password as:020202020202 
89.          ioctl(rc522_fd, CHANGE_BLOCK, 0);//參數3：選第0塊 
91.          ioctl(rc522_fd, CHANGE_PASSWD, 0); 
93.          char bufpw1[6] = {0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff}; 
95.          
97.          write(rc522_fd, bufpw1, sizeof(bufpw1)); 
99. #endif 
102.          ioctl(rc522_fd, CHANGE_BLOCK, 0);//參數3：選第0塊 
104.          ioctl(rc522_fd, READ_CARD, 0);//參數3沒用 
106.          for(i = 0; i < 3; i++) //讀三次卡號 
108.          { 
110.                             read_num = read(rc522_fd, r, 0); 
112.                             printf("test: i=%d read_num=%d ", i, read_num); 
114.                             if(read_num > 0){ 
116.                                      printf("r=[0x%.2X]", r[0]); 
118.                             } 
120.                             
122.                             printf("\n"); 
124.                             sleep(1); 
126.          } 
128.          
130. // write something to the card 
132.          ioctl(rc522_fd, CHANGE_BLOCK, 1);//參數3：選第2塊 
134.          ioctl(rc522_fd, WRITE_CARD, 1); 
136.          printf("before write card!\n"); 
138.          
140.          char buf[11] = "186653803xx"; 
142.          if(write(rc522_fd, buf,sizeof(buf))) 
144.          { 
146.                    printf("write error\n"); 
148.          } 
150. // read block[1], just writed with 
152.          ioctl(rc522_fd, CHANGE_BLOCK, 1);//參數3：選第1塊 
154.          ioctl(rc522_fd, READ_CARD, 0);//參數3沒用 
156.          read_num = read(rc522_fd, r, 0); 
158.          printf("read block[1]\n\n\n The number you just writed is: %s\n\n\n", r); 
161.          printf("test: close rc522_fd\n"); 
163.          close(rc522_fd); 
165.          printf("test: exit rc522_fd\n"); 
167.          return 0; 
169. }

應用程式編譯的Makefile 如下：

 

 

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1. # Comment/uncomment the following line to disable/enable debugging 
3. #DEBUG = y 
5. DEST_BIN_DIR= drivers/ 
7. EXTRA_CFLAGS += -D_V3 
9. #TESTFLAGS = -D_V3 
12. # Add your debugging flag (or not) to CFLAGS 
14. ifeq ($(DEBUG),y) 
16.   DEBFLAGS = -O -g -DSCULL_DEBUG # "-O" is needed to expand inlines 
18. else 
20.   DEBFLAGS = -O2 
22. endif 
25. EXTRA_CFLAGS += $(DEBFLAGS) 
27. EXTRA_CFLAGS += -I$(LDDINC) 
29. EXTRA_CFLAGS += -DREV_VERSION=$(REV_VERSION) 
31. LDFLAGS += --static 
34. all: test 
36. clean: 
38.          rm -rf test_rc522 
40.          
42. cp: 
44.          cp -f test_rc522 $(DEST_BIN_DIR) 
46. mv: 
48.          mv -f test_rc522 $(DEST_BIN_DIR) 
50. test: 
52.          arm-linux-gcc $(CFLAGS) $(LDFLAGS) -O2 test_rc522.c -o test_rc522 
54. depend .depend dep: 
56.          $(CC) $(CFLAGS) -M *.c > .depend 
58. ifeq (.depend,$(wildcard .depend)) 
60. include .depend 
62. endif

測試時，把卡靠近RC522的天線地區，即可正常讀到卡ID。

 

 

 

五，總結

本次調試比較順利，遇到幾個比較大的問題如下：

1 SMDK開發板SPI0通訊有問題，開始一直以為驅動的問題，也不知道應該如何測試開發板SPI介面是否OK，在網上找了一些資料後發現SPI驅動可以通過核心內建的驅動模組和應用程式進行測試。

2 應用程式（測試程式）無法在開發板系統上運行，原因是連結庫未設定成靜態。

3 RC522中的VCC供電需要3.3V，MOSI，CLK等TTL高電平也是3.3V。但4412主控的GPIO輸出的高電平全部是1.8V，故模組無法正常工作。由於是調試，故不可能加一個TTL電平轉換的IC了。後來試著把VCC調低到2.6V，結果模組可以正常工作了。

 

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