一文搞懂Linux pinctrl/gpio子系統

前言

注：所有文章基于linux-3.13以上，本系列主要介紹 GPIO的一些基本知識，驅動操作GPIO的接口，應用層通過sysfs操作GPIO的接口，GPIO一些debug信息查看，以及對高通相關GPIO的寄存器操作。分享給剛剛接觸外設bsp的小伙伴們。當然后面有時間還會分享GPIO子系統框架和pinctrl子系統框架，先知道黑盒怎么使用，然后咱再打開仔細瞅瞅。

本篇為驅動申請GPIO和操作GPIO接口篇，分別介紹驅動通過GPIO子系統和PINCTRL 子系統提供的接口對GPIO的操作

GPIO 子系統操作GPIO

GPIO子系統接口簡介

相關實現在driver/gpio/gpiolib.c 下

1、gpio_request 申請GPIO

int?gpio_request(unsigned?gpio,?const?char?*label)

參數解析：

gpio: gpio編號

label: 名稱

返回值: 成功返回0，失敗返回負值

2、gpio_request_one 申請GPIO,同時制定配置方式輸出或輸入模式

int?gpio_request_one(unsigned?gpio,?unsigned?long?flags,?const?char?*label)

3、gpio_free 釋放GPIO

void?gpio_free(unsigned?gpio)

參數解析：

gpio: gpio編號

4、gpio_direction_input 設置GPIO為輸入模式

int?gpio_direction_input(unsigned?gpio)

參數解析：

gpio: gpio編號

返回值: 成功返回0，失敗返回負值

5、gpio_direction_output 設置GPIO為輸出模式

int?gpio_direction_output(unsigned?gpio,?int?value)

參數解析：

gpio: gpio編號

value: 設置為輸出模式時的初始值

返回值: 成功返回0，失敗返回負值

6、gpio_set_value 設置(寫)GPIO的值

void?__gpio_set_value(unsigned?gpio,?int?value)
#define?gpio_set_value??__gpio_set_value

gpio: gpio編號

value: 設置的值

返回值: 成功返回0，失敗返回負值

7、gpio_get_value 獲取(讀)GPIO的值

int?__gpio_get_value(unsigned?gpio)
#define?gpio_get_value??__gpio_get_value

gpio: gpio編號

返回值: 獲取的值

8、gpio_to_irq 內核通過調用該函數將gpio端口轉換為中斷

int?gpio_to_irq(unsigned?gpio);?

gpio: gpio編號

返回值:中斷編號可以傳給request_irq()和free_irq()

舉個例子：單個GPIO

申請gpio4，輸出模式，輸出高（從設備樹配置）

設備樹設置

gpio_test{
?status="ok";
?gpio_req=<&tlmn?4?0>;

代碼實現

struct?device?dev;
gpio4?=?of_get_named_gpio(dev.of_node,"gpio_req",?0);
err?=?gpio_request(gpio4,?"qti-can-reset");
?if?(err?

	?

	GPIO數組申請一個gpio數組 [36,42,132]，主要是設備樹 設備樹

	?
gpios?=?<&tlmm?36?0>,
????????????????<&tlmm?42?0>,
????????????????<&tlmm 132 0>；
????????qcom,gpio-reset?=?<1>;
????????qcom,gpio-standby?=?<2>;
????????qcom,gpio-req-tbl-num?=?<0?1?2>;??
????????qcom,gpio-req-tbl-flags?=?<1?0?0>;?
????????qcom,gpio-req-tbl-label?=?"CAMIF_MCLK2",??
????????????????????????????????????????????????????????????????"CAM_RESET2",
???????????????????????????????????????????????????????????????"CAM_STANDBY2";


	?

	解析：

	PINCTRL 子系統操作GPIO

	pinctrl 子系統相關接口

	1、devm_pinctrl_get 解析對應的設備樹，獲取pinctrl資源

	?
struct?pinctrl?*devm_pinctrl_get(struct?device?*dev)


	?

	dev: 驅動設備結構體

	返回值：pinctrl節點

	2、pinctrl_lookup_state 獲取各種state的gpio配置

	?
struct?pinctrl_state?*pinctrl_lookup_state(struct?pinctrl?*p,?const?char?*name)?


	?

	p: pinctrl節點

	name：gpio配置的名字

	3、pinctrl_select_state 將上面獲取的指定state狀態設置到硬件中*/

	?
int?pinctrl_select_state(struct?pinctrl?*p,?struct?pinctrl_state?*state)


	?

	舉個例子

	高通的配置為例子

	在pinctrl設備樹添加一個節點

	?
&tlmn{
?
?pin_teset_default:pin_teset_default{
?????????????????mux?{
??????????????????????????pins?=?"gpio0",?"gpio1";?
??????????????????????????function?=?"qup00";
??????????????????};
??????????????????config?{
??????????????????????????pins?=?"gpio0",?"gpio1";?
??????????????????????????drive-strength?=?<2>;
??????????????????????????bias-disable;
??????????????????};
?}
}


	?

	在xxx.dtsi中添加一個設備 使用

	?
pinctrl_test{
??status="ok";
??pinctrl-name="default";
??pinctrl-0=<&pin_teset_default>;
}


	?

	代碼實現

	?
dev->pins->p?=?devm_pinctrl_get(dev);

?dev->pins->default_state?=?pinctrl_lookup_state(dev->pins->p,?PINCTRL_STATE_DEFAULT);?
??pinctrl_select_state(dev->pins->p,?dev->pins->default_state);


	?

	probe自動配置pinctrl

	如上個例子中，我們是不需要自己進行pinctrl適配的，device和驅動在匹配之后會進行適配。調用我們驅動的probe時，pinctrl相關已經初始化好了。獲取相關狀態和設置相關狀態

	?
__device_attach
????bus_for_each_drv(dev->bus,?NULL,?&data,?__device_attach_driver);
????????__device_attach_driver?
????????????driver_match_device(drv,?dev);?
????????????driver_probe_device(struct?device_driver?*drv,?struct?device?*dev)
????????????????really_probe
????????????????????pinctrl_bind_pins?
????????????????????????drv->probe(dev)


int?pinctrl_bind_pins(struct?device?*dev)
{
???
???dev->pins->p?=?devm_pinctrl_get(dev);

???
???dev->pins->default_state?=?pinctrl_lookup_state(dev->pins->p,?PINCTRL_STATE_DEFAULT);?
???dev->pins->init_state?=?pinctrl_lookup_state(dev->pins->p,?PINCTRL_STATE_INIT);
???
???if?(IS_ERR(dev->pins->init_state))?{
???????
???????ret?=?pinctrl_select_state(dev->pins->p,?dev->pins->default_state);?
???}?else?{
???????ret?=?pinctrl_select_state(dev->pins->p,?dev->pins->init_state);
???}

#ifdef?CONFIG_PM?
???dev->pins->sleep_state?=?pinctrl_lookup_state(dev->pins->p,?PINCTRL_STATE_SLEEP);
???dev->pins->idle_state?=?pinctrl_lookup_state(dev->pins->p,?PINCTRL_STATE_IDLE);
#endif

???return?0;
}



	?

	?

	　　審核編輯：湯梓紅