件名:FRDM-IMX93 — LPSPI3/EXPI(P11)SPIピンは外部デバイスとの有効なSPIトランザクションを発生させません。オンボードトライラジオモジュール(MAYA-W27x)との競合が疑われています。
こんにちは、NXPチームの皆さん、
外部のSPIデバイス(Waveshare 2-CHのCAN HAT https://www.waveshare.com/wiki/2-CH_CAN_HAT)を起動しようとしています。FRDM-IMX93ボードのEXPI 40ピンヘッダー(P11)にデュアルMCP2515を搭載し、LPSPI3(GPIO_IO08–11、RPi互換ピン位置に一致)を使用しています。HAT自体が完全に機能することを確認しました（標準のdtoverlay=mcp2515構成の純正Raspberry Piでテストし、動作確認済みです）。
理事会 / BSP:
- FRDM-IMX93、モデルNXP FRDM-IMX93
- NXP i.MX リリースディストリビューション 6.18-whinlatter、カーネル 6.18.2-1.0.0-gf49f45233f7b
私が設定した内容（デバイスツリーレベルで全て正しいことを確認済み）：
- オーバーレイは &lpspi3 の下に mcp2515@0/mcp2515@1 を追加します。cs-gpios = <&gpio2 8 1>、<&gpio2 7 1>;(GPIO_IO08/GPIO_IO07)で、これは NXP 自身のアップストリームパッチで見つけた類似の FRDM-IMX93 SPI3 ペリフェラル(pixpaper display overlay)の GPIO ベースの CS パターンに対応しています。
- 以前は /sys/kernel/debug/pinctrl/ で (MUX UNCLAIMED) であったため、&pinctrl_lpspi3 を拡張して GPIO_IO07 (CS1) を GPIO として mux しました。
- CS0と競合していた既存のspidev0ノードを無効化しました。
- reg_vexp_3v3/reg_vexp_5v (レギュレータ常時オン) を有効にしました。これらはデフォルトでは無効になっており、これがないと EXPI ヘッダーに電源が供給されませんでした。
- /dev/spidev2.0が作成され、pinmuxで4つのSPIピンすべてに正しい機能割り当て（lpspi3grp）が表示されていることを確認しました。
症状：
- MCP251Xドライバは常に失敗します:spi2.0:MCP2515を初期化できません。配線が間違っている？(err=19) および spi2.1:MCP251x はリセット後に設定モードに入りませんでした (err=110) — 上記のすべてのデバイスツリーのバリエーションでまったく変わりません。
- /dev/spidev2.0 上で spidev_test (互換性のある lwn、bk4) を使用して SPI レベルの生テストを実行します。RXバッファは、MOSI/MISOが物理的に短絡（ループバック）、開放状態、またはシャントでブリッジされているかどうかに関わらず、バイト単位で同一のデータを返します。これは、P11ヘッダーピン19/21/23/24にあるSPI3信号がコントローラの実際のバス活動に反映されていないことを示唆しています。つまり、信号がヘッダーに届いていないか、他の何かが干渉している可能性があります。
疑われる根本原因:
UM12181(FRDM-IMX93ボードユーザーマニュアル、セクション2.11「トライラジオモジュールインターフェース」)によると、SPI3信号(CLK、MOSI、MISO、CS0 — GPIO_IO08-11で多重化)は、オンボードのMAYA-W27xトライラジオモジュールとM.2コネクタ間で、双方向の1.8Vレベルトランスレーター(U729、抵抗選択)を介して共有されます。この文書では、SPI3代替機能がSoC側から駆動される場合に、EXPIヘッダー（P11）がこの共有パスから電気的に絶縁されるかどうか、またどのように絶縁されるかについては明確にされていません。
質問：
- P11のGPIO_IO08-11の露出はU729トランスレーター/トライラジオパスから電気的に独立しているのでしょうか?それともP11でSPI3を使う場合、信号を正しくヘッダーにルーティング・隔離するために、トライラジオモジュールの無効化、GPIOエキスパンダービットの無効化、抵抗の再作業などの追加設定が必要でしょうか?
- FRDM-IMX93ボード上でLPSPI3を外部で使用するための、検証済みのリファレンスデバイスツリー（EVK用のimx93-11x11-evk-lpspi.dtsのようなもの）はありますか？
- P11接続トポロジーを確認するために、SPI3/U729信号経路の回路図抜粋を共有できますか?
ご協力に感謝いたします。
はい、p11ヘッダーには3.3Vと5Vがあります。
なぜエラーが発生するのでしょうか？
imx93-11x11-lpddr4x-frdm ログイン:ルート
root@imx93-11x11-lpddr4x-frdm:~# dmesg |grep -iE 'mcp251|lpspi3'
[ 8.989639] MCP251X:module_layoutのシンボルなしバージョン
[ 10.032864 mcp251x spi2.1: リセット後、MCP251xがコンフットモードに入らなかった
[ 10.033021] mcp251x spi2.1: プローブ失敗、err=110
[ 10.033034] MCP251x SPI2.1: ドライバー付きプローブ MCP251x エラー -110 で失敗
[ 10.074097] MCP251x spi2.0: 初期化できませんMCP2515。配線が間違っているのですか?
[ 10.074256] mcp251x spi2.0: プローブ失敗、err=19
root@imx93-11x11-LPDDR4x-frdm:~# IP リンク 表示
1: lo:
リンク/ループバック 00:00:00:00:00:00 BRD 00:00:00:00:00:00:00
2: eth0:
リンク/エーテル 90:A9:f7:80:42:26 BRD FF:FF:FF:FF:FF:FF
3: eth1: MTU 1500 QDISC MQ STATE DOWN MODE デフォルトグループ デフォルト QLEN 1000
リンク/エーテル 90:A9:f7:80:42:27 BRD FF:FF:FF:FF:FF:FF
4: mlan0:
リンク/エーテル 80:A1:97:50:4E:0d BRD FF:FF:FF:FF:FF:FF
5: uap0:
リンク/エーテル 82:A1:97:50:4f:0d brd ff:ff:ff:ff:ff
6: wfd0: MTU 1500 QDISC NOOP 状態 ダウンモード デフォルトグループ デフォルト QLEN 1000
リンク/エーテル 82:a1:97:50:4e:0d brd ff:ff:ff:ff:ff:ff:ff
7: can0:
リンク/CAN
FRDM-IMX93: LPSPI3 (P11 EXPIヘッダー) のSCKピンに信号が出力されません
問題
私はP11 EXPIヘッダー上のLPSPI3(GPIO_IO08-11、spi@42550000)を使って外部SPIデバイス(2× MCP2515 CAN)を操作しようとしています。ドライバーはアクティブで、ペリフェラルは「内部」で動作しているように見えますが、物理的なSCKピン(GPIO_IO11)には信号が出力されていません。
証拠
オーバーレイはエラーなく適用され、SPIコアにspi2.0/spi2.1が登録されました。
電源、pinctrl、pinctrl-assert-gpios、cs-gpios、およびクロックソースはすべて正しく、検証済みです。
CS0（同一バンク、GPIO代替機能、モード=0）は完璧に動作し、マルチメーターとロジックアナライザーの両方でパルスが確認できます。
SCK(モード=1、ネイティブLPSPI3_SCK)はロジックアナライナ上で完全にフラット/0Vで、HATが接続されているかどうかにかかわらず、連続トリガーループには影響しません。
それにもかかわらず、LPSPI3のIRQ(GIC 97)は実際には/proc/interrupts(220回の割り込みで生成される単一の転送試み)でトリガーされており、ペリフェラルの内部ロジック(ステータス/IERレジスタ)がアクティブです。
/dev/memでLPSPI3のベースアドレス(0x42550000)を読み取ると「バスエラー」が返されますが、同じバス上で動作しているflexcan2(0x425b0000)も同じエラーを返します。つまり、これはLPSPI3特有のものではなく、一般的な/dev/memの制限であり(コントロールグループで除外されています)。
DMA理論は検証され、無効とされました。無効なphandleでDMASを上書きすると、ドライバーは「dma setup error -19, use pio」というメッセージとともにPIOにフォールバックしましたが、SCK信号は依然として表示されませんでした。
`clk_ignore_unused` ブート引数も効果はありませんでした。
まとめ
LPSPI3ペリフェラルの内部ロジックは動作しており(割り込みを発生)、SCK信号は外部ピン(GPIO_IO11)に到達しません。同じpinctrlグループのCS0(GPIOモード)は正しく出力しますが、SCK(LPSPI3のネイティブ代替機能)はそうではありません。これは、パッドドライバーやシリコンに関連する設定の詳細、あるいはNXPが認識すべき設定の詳細を示しているように見えますが、これはデバイスツリーやソフトウェアでは説明できません。
質問
FRDM-IMX93において、P11を介したLPSPI3_SCK（GPIO_IO11、ネイティブ代替機能）のために、デバイスツリーとは別にハードウェア/ファームウェアの有効化手順は追加されていますか？
LPSPI3がi.MX93 EVK(community.nxp.com/t5/i-MX-Processors/iMX93AUTO-EVK-SPI-Configuration-for-QCA7006AQ)と同じピンで動作する例があります—可能かもしれませんFRDM特有の違いはあるのでしょうか？
こんにちは、 @irfanktm
お元気でお過ごしのことと思います。
実際には、i.MX93 FRDM PADとP11 GPIO_IO08-IO11ピンの間には直接的な接続があります。
私のそばで再現するための手順を教えていただけますか?
よろしくお願いいたします。
サラス。
ログを見る限り、あなたはspidev_test上でSPIデバイスにアクセスしようとしているようですが、デバイスはMCPドライバーによって処理されています。
私が知りたいのは、使用しているデバイスツリー（.dts）全体です。例えば、以下のようなものです。
また、もし変更を加えた場合は、変更内容をお知らせください。
また、MCP2515のCANモジュールを手に入れて統合を試してみようと思います。
よろしくお願いいたします。
サラス。
お使いのデバイスツリー全体を共有していただけますでしょうか。
あるいは、lpspi3ノードとピンマルチプレクサに関連するものだけかもしれません。
よろしくお願いいたします。
サラス。
こんにちは、 @irfanktm
私は自分の側でいくつかテストを行いました。
私のi.MX93 FRDMではSPIは正常に動作しています。
私もあなたと同じ環境にいます。
もう一つ質問があります。
i.MX93 FRDMボードの3V3ピンと5Vピンに電圧はかかっていますか？
そうでない場合は、以下のリンクを参照して、委員会の規制当局に通知してください。
よろしくお願いいたします。
サラス。
いいえ、imx93-11x11-frdm.dtsファイルがオリジナルです。私はmcp2515-can-hat.dtboのオーバーレイファイルを編集しました、https://www.waveshare.com/wiki/2-CH_CAN_HATINT_1をデフォルトのGPIO_25からGPIO_24（物理ピン18）に変更しただけです。
もし何か足りなければ、私が追加できます。
root@imx93-11x11-lpddr4x-frdm:/sys/firmware/devicetree/base# ls
'#address-cells' クロック-OSC-24Mファームウェア mcp2515_clock PMU レギュレーター-HMISC-VDDIOレギュレーター-vEXC-3v3 soc@0 USBphynoP2
「#size-Cells」クロック-OSC-32K IMX93-LPM メモリ PSCI レギュレーター-USDHC2 レギュレーター-VEXP-5V サウンド-MQS usdhc3_pwrseq
__symbols__ 互換割り込みcontroller@48000000モデル レギュレーター-ADC-VREF レギュレーター-usDHC3 リモートプロック-CM33 SW-キー
別名 CPUS 割り込み親 MQS1 レギュレーター-AVDD レギュレーター-VDD-12V リザーブドメモリ熱ゾーン
選択したディスプレイサブシステム LDB-ディスプレイ-コントローラ MQS2 レギュレーター-CAN2-STBYレギュレータ-VDD-5P0V セキュア・エンクレーブ タイマー
クロック-ext1 エトス LDB-PHY名 レギュレーター-DVDD レギュレーター-VDDOシリアルナンバーUSBYyNOP1
MCP2515 / i.MX93 LPSPI3 — 根本原因の更新
前回の報告の続報です。新たな隔離テストでは、MCP2515モジュールから離れ、i.MX93 LPSPI3 SPIコントローラ/ドライバに向けられています。
実施されたテスト:
ユーザー空間のspidevツールを使用して、MISOラインの物理状態のみを変化させながら、LPSPI3（500kHz、モード0）に対してRESET + CANSTAT読み取りサイクルを繰り返し発行します。
- MISOを実際のMCP2515チップに接続した場合：不安定で、期待される0x80に到達することはまれです。
- MISOが物理的に切断された状態（フローティング状態、チップが接続されていない状態）：それでも、約10～11ミリ秒の周期で、構造化された繰り返しバイトパターン（0x00 / 0xFF / 0xFB）が表示されます。
- MISOを10kΩの抵抗器を介してGNDに接続した場合、同じ繰り返しパターンが依然として現れ、本質的に変化はありません。
- MISOをGND（約0Ω）に直接短絡すると、パターンは完全に消え、読み取り値は平坦で一定の0x00になります。
主な調査結果：
まったく同じバイトシーケンスが、ミリ秒ごとに同じタイミングで、独立した実行(異なるプロセスID、異なる時間)や異なる物理的なMISO条件(切断、10kΩプルダウン、または実際のチップに接続した場合)でも再表示されます。SPI ioctl() 呼び出し自体は毎回成功（エラーなし）を返します。これは転送の失敗が隠蔽されているわけではなく、実際のデータが呼び出しごとにクロックインされています。
解釈：
真にフローティング状態または抵抗負荷状態の入力ピンは、異なるプロセス呼び出し間で、ミリ秒単位まで同一のホスト非依存のビットパターンを再現してはならない。この決定性のレベルから、読み戻されるバイト値は実際のMCP2515 SO/MISOラインを代表するものではなく、LPSPI3周辺機器やそのLinuxドライバの固定的で再現可能な内部状態(例:古いRXのFIFOコンテンツや、入力ピンの実際の論理レベルに関係なく固定パターンの読み取り)から来ていることを示唆しています。これを上書きするのはGNDへのハードショートだけです。
NXPへの質問です:LPSPI3(またはそのLinuxドライバーであるspi-fsl-lpspi)は、ピンの実際のサンプリング値の代わりに固定または古びたRX FIFOコンテンツを返すことはあり得ますか?このようなデターミニスティックで配線に依存しないリードバックパターンを説明する既知のエラタムやドライバの挙動はありますか?
技術サポートの要請
MCP2515 (Microchip) と i.MX93 (NXP) の SPI2/LPSPI3 との SPI 通信障害
1. 要約
2つのMCP2515 CANコントローラ(Waveshare 2-CHAN HAN、MCP2515-I/SO、16 MHzクリスタル)は、LPSPI3を介してi.MX93-11X11-LPDDR4X-FRDMボードにコネクテッドされています(SPI2、CS0/CS1)は、電源アップやSPIやハードウェアリセット後に構成モードに入ることはありません。すべてのレジスタ読み取りで、期待されるCANSTAT = 0x80ではなく、固定された不変の値が返されます。カーネルmcp251xドライバは常にプローブの失敗を報告します(err=-110「リセット後にconfモードに入らなかった」またはerr=-19「配線が間違っている?」)。
2. 環境
- SoM/ボード: i.MX93-11X11-LPDDR4X-FRDM
- カーネル: 6.18.2-1.0.0-gf49f45233f7b (NXP ダウンストリーム)、CONFIG_SPI_FSL_LPSPI=y (組み込み)、ERR051608 プリスケール修正が既に適用済み
- SPIバス：LPSPI3（spi@42550000）、チップセレクト2系統、カスタムデバイスツリーオーバーレイ（16MHz固定クロック、IRQ GPIO3-23 / GPIO3-24）
- CANモジュール:Waveshare 2CHキャンハット、MCP2515-I/SO、「E3 2335BK5」(正規のマイクロチップマーキングフォーマット)
- ドライバ:mcp251x(メインライン)、カーネルドライバーおよびカスタムspidevベースのテストユーティリティでテスト済み
3. トラブルシューティングを実施
- デバイスツリーのオーバーレイターゲット(&spi1/&lpspi3 対 誤り & spi2 ラベル)を修正しました — オーバーレイが正しく適用され、MCP2515の子ノードがライブDTに存在します
- LPSPI3のpinctrl、cs-gpios、割り込み親/GPIOマッピングを、実行中のデバイスツリーに対して検証しました。すべて正しいです。
- ロジックアナライザを使用してマスター側のSPI信号の完全性を検証しました。複数のキャプチャにおいて、i.MX93によってMOSI、SCK、およびCSが正しく一貫して生成されていることが確認されました。
- 両CANモジュールでVDD = 3.3V、アイドルMISO = 3.3Vが確認(GNDへのショートなし)
- 両方のモジュールで、リセットピン（SOIC-18の17番ピン）が3.3V（非アクティブ）であることを確認しました。
- SPIモード0,0とモード1,1（CPOL/CPHA）、100kHz～8MHzクロックでテストしましたが、動作に変化はありませんでした。
- 2つの並列MCP2515デバイス間のMISOバス競合を解消するため、CS0/CS1に10kΩのプルアップ抵抗を追加しました。これにより、読み出しデータは安定しましたが、修正はされませんでした。
- カスタムspidevテストツール：リセット命令＋リセット後の即時/連続CANSTATポーリング（1ms間隔、300msウィンドウ）—CANSTATは瞬時に固定値に落ち着き、0x80に達することはありません。
- WRITEをCANCTRL(0x80)に強制し、その後READに続けます — 読み戻しは書き込みの影響を受けず、SPIトランザクションがCANコントローラロジックで処理されていないことを示します
4. 重要な観察事項
CS0 デバイス: CANSTAT/CANCTRL/すべてのレジスタは一貫して 0x00 を読み出します (数十回のリセット + 読み取りサイクルにわたって 100% 再現可能、レジスタ アドレス、SPI モード、または書き込み値に関係なく)。
CS1デバイス：CANSTAT/CANCTRL/すべてのレジスタは常に0xFFを読み出す（100%再現可能、トランザクション中にMISOが切り替わることはない）。
両デバイスともマスターからはクリーンで正しくタイミングされたMOSI/SCK/CSを表示しますが、命令、アドレス、CSプルの設定に関係なく固定値を返します。このパターンはホスト側のSPIモード/タイミング/配線では説明できず、MCP2515 CANコアがリセット後/発振器不安定な状態から決して離れないことと一致しています。
5. リクエスト
ホスト側のSPIシグナリングがロジックアナライザーで正確であることが確認され、デバイスツリーやカーネルドライバの設定も正しいことが確認されたため、以下の点についてのガイダンスを望みます。
- この障害シグネチャ（レジスタの読み取りが固定され、CANSTATが0x80にならない）が、既知のMCP2515水晶発振器の起動問題と一致するかどうか、およびOSC1/OSC2に対する推奨オシロスコープ/検証手順
- MCP2515とi.MX93 LPSPIの間には、既知の互換性の問題が存在するか（既に解決済みのERR051608以外）？
- MCP2515モジュールにハードウェアの欠陥が疑われる場合の推奨される次の診断手順またはRMAプロセス
追加のロジックアナライザキャプチャ、デバイスツリーファイル、またはカーネルログが必要な場合はお知らせください。
技術サポートリクエスト — i.MX93 LPSPI3 MCP2515
複数のMCP2515 CANコントローラ(テスト済み3台、2つの異なるメーカー/ボード、8/16 MHzのクリスタル)がLPSPI3(SPI2)経由でi.MX93-11X11-LPDDR4X-FRDMボードに接続されていると、リセット後に断続的に構成モードに到達できません(CANSTATは0x80を認識すべきです)。
環境: カーネル 6.18.2 (NXP ダウンストリーム)、CONFIG_SPI_FSL_LPSPI 組み込み、ERR051608 プリスケール修正あり。デバイスツリー/pinctrlが正しいことを確認しました（LPSPI3のSIN/SOUT/SCKは適切に多重化され、CSはcs-gpios経由）。ロジックアナライザによるキャプチャ結果から、MOSI/SCK/CSがホストによって正しく一貫して生成されていることが確認されました。
重要な観察事項：
- 新しく開いたspidevハンドルでは、最初のRESET + CANSTAT読み取りが約50～60%の確率で成功し（~0x80）、タイミングは常に約2～6msです。
- 同じ、まだ開いているSPIファイルディスクリプタに対して追加のRESET+読み取りサイクルを発行すると、その後は一貫して失敗し、0x80に再び到達することのない、約10～11ミリ秒周期の固定値（0x00 / 0xFF / 0xFB）の繰り返しパターンに落ち着きます。
- この同じ故障シグネチャは3つの物理MCP2515ユニットと2つの異なる基板デザインすべてで再現されており、単一の欠陥チップやモジュールを除外しています。
- 転送間隔遅延（delay_usecs）の追加、ダミーの「フラッシュ」SPI転送、およびサイクル間のギャップを100msに増やしても、結果は変わりませんでした（パターンが開始されると、10回中0回成功）。
- VDD、GND、RESETピン、およびアイドル時のMISOレベルはすべて正常（3.3V）であることが確認されています。
- メインラインのmcp251xカーネルドライバーのプローブ()も同じ不安定さを示しています。5回連続のバインド試行(アンバインド/クリアdriver_override/バインド)すべて失敗し、err=-19(「配線が間違っている??」)とerr=-110(リセット後にコンフィングモードに入らなかった)を交互に繰り返すパターンです。
このパターン(開いた後の最初の転送で良好、その後同じセッション内のその後の転送で固定された再現可能な失敗署名が現れる)は、MCP2515ユニット自体の欠陥というよりも、連続するLPSPI3転送やCSサイクル間で完全にクリアされていない状態を示唆しています。
NXP への質問: これは、既知の LPSPI3 (i.MX93) の動作と一致していますか?同じSPIファイルディスクリプタ上で連続転送間でFIFO/CSの状態がきれいにリセットされないことについて — そして推奨されるドライバーレベルの回避策はありますか(例:ERR051608を超える遅延、FIFOフラッシュ、またはCS処理が必要ですか？
こんにちは、親愛なる@irfanktmさん
あなたのCASEのために私が作成した投稿をご覧ください:
BSPとi.MX93 FRDMで2チャネルCAN HATを使う方法も説明されています。
よろしくお願いいたします。
サラス。