前言

在RK3399平台开发过程中，经常需要用到串口扩展芯片。本文介绍一款SPI转串口的扩展芯片WK2124。

一、WK2124

1.概述

WK2124是SPI接口的4通道UART器件，实现了SPI扩展4个串口的功能。

WK2124有以下特性：

• 低功耗设计，可以配置自动休眠，自动唤醒模式（us级唤醒）
• SPI接口最高速度10M bit/s，模式0，仅支持SPI从模式，支持最长256字节连续收发
• 每个子串口为全双工，波特率可以独立设置，最高可以达到2Mbps
• 可以实现对单个子串口软件复位

2.源码下载

wk2124 spi 驱动源码下载

二、Linux 驱动

主控：RK3399.
系统：Android8.1
内核 : Kernel 4.4.167

1. 驱动简介

• 驱动向上使用串口驱动框架，注册四个串口设备节点供应用调用；
• 驱动向下使用SPI驱动框架，与WK2124进行通信。

2. 驱动源码修改

驱动源码使用官方提供的参考驱动，但由于官网驱动使用linux 5.4版本，直接用linux4.4 编译会报错，需要进行如下修改：

1. 屏蔽 uapi/linux/sched/types.h 头文件
// #include <uapi/linux/sched/types.h>

2. 设置晶振，由于本人设备使用24M 晶振，故：
#define WK_CRASTAL_CLK (24000000)

3. 设置 RST 和CS 宏定义，设备实际硬件使用了RST和CS引脚，故需打开相关宏定义：
#define WK_RSTGPIO_FUNCTION
#define WK_CSGPIO_FUNCTION

4. 其他部分与原厂参考程序保持一致。

优化后的驱动源码下载链接

3. 内核中设备树dts修改

&spi2 {
	status = "okay";

	spi_wk2xxx: spi_wk2xxx@00{
		status = "okay";
		compatible = "wkmic,spi-wk2xxx";
		reg = <0x00>;
		spi-max-frequency = <10000000>;
		reset_gpio = <&gpio2 6 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
		irq_gpio = <&gpio1 4 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>;
		cs-gpios = <&gpio2 12 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
	};
};

特别说明：

设备树dts中 .compatible 需与 wk2xxx_spi.c 中保持一致。

4. 驱动模块编译

开启调试日志：

/*************The debug control **********************************/
#define _DEBUG_WK_FUNCTION
//#define _DEBUG_WK_RX
//#define _DEBUG_WK_TX
#define _DEBUG_WK_IRQ
//#define _DEBUG_WK_VALUE
//#define _DEBUG_WK_TEST

Makefile 文件修改：

ARCH:= arm64
MVTOOL_PREFIX = sdk/prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/aarch64-linux-gnu-
CROSS_COMPILE= $(MVTOOL_PREFIX)
KDIR := sdk/kernel/

TARGET				=wk2xxx_spi
EXEC = $(TARGET)
obj-m :=$(TARGET).o
PWD :=$(shell pwd)
all:
	$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
clean:
	rm -rf *.o *~core.depend.*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions Module.symvers  modules.order $(TARGET) 

三、测试

1.重新编译并烧录

重新编译内核并烧录生效。

2.编译并加载驱动模块

1. 将编译好的驱动模块 wk2xxx_spi.ko push 到设备中：
adb push wk2xxx_spi.ko /data/local

2. 加载驱动模块到设备：
su root
cd /data/local
insmod wk2xxx_spi.ko

3. 加载成功后，出现以下log :

3.查看注册到内核的串口设备节点

1.查看串口设备节点：
rk3399_mid:/ $ ls /dev/
可以看出驱动生效，生成了4个串口节点：
ttysWK0
ttysWK1
ttysWK2
ttysWK3

2.可以通过相关串口工具对生成的串口节点进行测试