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在 Jetson-Nano 上启用 SPI 接口

简介​

Jetson Nano 提供了两个与 GPIO 复用的 SPI 接口，但默认情况下未启用 SPI。与其他 Jetson 系列（如 Orin）不同，Jetson Nano 无法通过 /opt/nvidia/jetson-io/jetson-io.py 配置工具启用 SPI。

本节以 SPI1 控制器为例，提供了一种在 Jetson Nano 上启用 SPI 功能的方法。请注意，此方法必须在将镜像刷写到 Jetson 设备之前应用。

note

本教程中的方法必须在将镜像刷写到 Jetson 设备之前应用。

修改 SPI 并刷写镜像​

首先，需要将 Jetson Nano 上的 REC 引脚和 GND 引脚短接以进入恢复模式。然后，在主机 PC 上准备好要刷写的镜像。但在完成 SPI 修改之前，请勿将其刷写到 Jetson Nano。

您可以参考 J101 的 JetPack 刷写教程，并确保仅使用命令行方法。

从 NVIDIA DEVELOPER 下载您选择的版本，包括 BSP 和 简单根文件系统。 在本指南中，我们以 L4T 32.7.2 为例。

将 BSP 和 简单根文件系统 放在同一目录下，然后按照以下说明解压并运行 apply_binaries.sh：

tar xf Jetson-210_Linux_R32.7.2_aarch64.tbz2
cd Linux_for_Tegra/rootfs/
sudo tar xpf ../../Tegra_Linux_Sample-Root-Filesystem_R32.7.2_aarch64.tbz2
cd ..
sudo ./apply_binaries.sh

在 Linux_for_Tegra 目录中创建一个新的 .sh 文件，并运行该脚本。脚本内容如下：

modify_spi.sh 
#!/bin/bash
set -e


cd "$(dirname "$0")"
cd kernel/dtb

DTS=tegra210-p3448-0002-p3449-0000-b00.dts
DTB=tegra210-p3448-0002-p3449-0000-b00.dtb


echo "📥 正在反编译 $DTB 到 $DTS..."
sudo dtc -I dtb -O dts -o "$DTS" "$DTB"

fix_spi_node() {
    local node=$1
    if grep -A5 "$node {" "$DTS" | grep -q 'status'; then
        sudo sed -i "/$node {/,/spi-max-frequency/ s/status = \".*\";/status = \"okay\";/" "$DTS"
    else
        sudo sed -i "/$node {/,/spi-max-frequency/ s/compatible = \"tegra-spidev\";/&\n\t\tstatus = \"okay\";/" "$DTS"
    fi
}

echo "🔧 启用 spi@0 和 spi@1..."
fix_spi_node "spi@0"
fix_spi_node "spi@1"


patch_pin() {
    local pin=$1
    sudo sed -i "/${pin} {/,/nvidia,enable-input/ {
        s/nvidia,function = \"rsvd1\"/nvidia,function = \"spi1\"/
        s/nvidia,tristate = <0x01>/nvidia,tristate = <0x00>/
        s/nvidia,enable-input = <0x00>/nvidia,enable-input = <0x01>/
    }" "$DTS"
}

echo "🔧 修补 pinmux 块..."
for pin in spi1_mosi_pc0 spi1_miso_pc1 spi1_sck_pc2 spi1_cs0_pc3 spi1_cs1_pc4; do
    patch_pin "$pin"
done

echo "🔧 修复 SPI1 引脚的 tristate 和 input-enable..."


fix_pinmux_field() {
  local pin=$1
  awk -v pin="$pin" '
  BEGIN { in_block = 0 }
  {
    if ($0 ~ pin " {") {
      in_block = 1
    }
    if (in_block && /nvidia,tristate =/) {
      sub(/<0x1>/, "<0x0>")
    }
    if (in_block && /nvidia,enable-input =/) {
      sub(/<0x0>/, "<0x1>")
    }
    print
    if (in_block && /}/) {
      in_block = 0
    }
  }' "$DTS" | sudo tee "$DTS.fixed" > /dev/null && sudo mv "$DTS.fixed" "$DTS"
}

fix_pinmux_field "spi1_mosi_pc0"
fix_pinmux_field "spi1_miso_pc1"
fix_pinmux_field "spi1_sck_pc2"
fix_pinmux_field "spi1_cs0_pc3"
fix_pinmux_field "spi1_cs1_pc4"


echo "📦 正在重新编译 DTS 到 $DTB..."
sudo dtc -I dts -O dtb -o "$DTB" "$DTS"

echo "✅ SPI DTS 补丁已应用，DTB 重新生成成功。"
sudo bash modify_spi.sh

运行 modify_spi.sh 后，该脚本将更新设备树中的 SPI1 配置，重新编译并覆盖旧的配置。如果您想启用 SPI2，只需在 modify_spi.sh 脚本中将关键字 spi1 替换为 spi2。

修改设备树后，将镜像刷写到 Jetson-Nano：

sudo ./flash.sh jetson-nano-emmc mmcblk0p1

重启后，40-pin 接口上的 SPI0_MOSI、SPI0_MISO、SPI0_CS0 和 SPI0_CS1 引脚将可用。

测试 Jetson-Nano 上的 SPI1​

将引脚 19 和引脚 21 短接，这两个引脚分别对应 SPI0_MOSI 和 SPI0_MISO，以使用 SPI1 控制器执行回环测试。
Jetson-Nano 数据手册可以在此处下载和查看，特别是第 6 页。

物理连接图如下所示：

加载 SPI 驱动模块，然后下载并编译测试程序：

sudo modprobe spidev
git clone https://github.com/rm-hull/spidev-test
cd spidev-test/
gcc spidev_test.c -o spidev_test

运行测试程序并指定 spidev0.0（对应于 SPI1）：

./spidev_test -v -D /dev/spidev0.0 -p "Test"

测试结果如下所示，表明 SPI1 成功完成了回环传输。您还可以运行 ls /dev/spidev* 检查可用的 SPI 控制器。

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