imx6設備樹pinctrl解析

最近在移植linux,用到kernel版本爲3.14.28,在高版本的內核源碼中用到了設備樹(device-tree),設備樹中用到pinctrl的配置,記錄一下。

1、普通設置

在配置串口時,pinctrl的配置信息如下所示:

&uart2 {  
    pinctrl-names = "default";  
    pinctrl-0 = <&pinctrl_uart2>;  
    status = "okay";  
};  
  
//。。。。。。。。  
pinctrl_uart2: uart2grp {  
            fsl,pins = <  
                MX6QDL_PAD_SD4_DAT7__UART2_TX_DATA  0x1b0b1  
                MX6QDL_PAD_SD4_DAT4__UART2_RX_DATA  0x1b0b1  
            >;  
};  

這裏的MX6QDL_PAD_SD4_DAT7__UART2_TX_DATA在imx6dl-pinfunc.h文件中有如下定義:

MX6QDL_PAD_SD4_DAT7__UART2_TX_DATA          0x35c 0x744 0x000 0x2 0x0  

將管腳的配置展開即: 0x35c 0x744 0x000 0x2 0x00x1b0b1

想知道這六個值都是什麼意思,可以從兩個路出發:①查找解讀dts的文件,即看內核源碼;②在網上查找相關知識。

1.1 查看源碼對設備樹文件的解讀

首先在imx6dl-pinfunc.h文件中有對前5個變量的解釋,如下圖:
在這裏插入圖片描述

爲了驗證這5個變量,並查找第6個變量的含義,我們打開讀取設備樹文件的代碼。

讀取dts文件的文件爲:drivers/pinctrl/freescale/pinctrl-imx.c,實現函數名爲:static int imx_pinctrl_parse_groups(。。。),如下:

static int imx_pinctrl_parse_groups(struct device_node *np,  
                    struct imx_pin_group *grp,  
                    struct imx_pinctrl_soc_info *info,  
                    u32 index)  
{  
    int size, pin_size;  
    const __be32 *list;  
    int i;  
    u32 config;  
  
    dev_dbg(info->dev, "group(%d): %s\n", index, np->name);  
  
    if (info->flags & SHARE_MUX_CONF_REG)  
        pin_size = SHARE_FSL_PIN_SIZE;  
    else  
        pin_size = FSL_PIN_SIZE;  
    /* Initialise group */  
    grp->name = np->name;  
  
    /* 
     * the binding format is fsl,pins = <PIN_FUNC_ID CONFIG ...>, 
     * do sanity check and calculate pins number 
     */  
    list = of_get_property(np, "fsl,pins", &size);  
    if (!list) {  
        dev_err(info->dev, "no fsl,pins property in node %s\n", np->full_name);  
        return -EINVAL;  
    }  
  
    /* we do not check return since it's safe node passed down */  
    if (!size || size % pin_size) {  
        dev_err(info->dev, "Invalid fsl,pins property in node %s\n", np->full_name);  
        return -EINVAL;  
    }  
  
    grp->npins = size / pin_size;  
    grp->pins = devm_kzalloc(info->dev, grp->npins * sizeof(struct imx_pin),  
                GFP_KERNEL);  
    grp->pin_ids = devm_kzalloc(info->dev, grp->npins * sizeof(unsigned int),  
                GFP_KERNEL);  
    if (!grp->pins || ! grp->pin_ids)  
        return -ENOMEM;  
  
    for (i = 0; i < grp->npins; i++) {  
        u32 mux_reg = be32_to_cpu(*list++);  
        u32 conf_reg;  
        unsigned int pin_id;  
        struct imx_pin_reg *pin_reg;  
        struct imx_pin *pin = &grp->pins[i];  
  
        if (info->flags & SHARE_MUX_CONF_REG)  
            conf_reg = mux_reg;  
        else  
            conf_reg = be32_to_cpu(*list++);  
  
        pin_id = mux_reg ? mux_reg / 4 : conf_reg / 4;  
        pin_reg = &info->pin_regs[pin_id];  
        pin->pin = pin_id;  
        grp->pin_ids[i] = pin_id;  
        pin_reg->mux_reg = mux_reg;  
        pin_reg->conf_reg = conf_reg;  
        pin->input_reg = be32_to_cpu(*list++);  
        pin->mux_mode = be32_to_cpu(*list++);  
        pin->input_val = be32_to_cpu(*list++);  
  
        /* SION bit is in mux register */  
        config = be32_to_cpu(*list++);  
        if (config & IMX_PAD_SION)  
            pin->mux_mode |= IOMUXC_CONFIG_SION;  
        pin->config = config & ~IMX_PAD_SION;  
  
        dev_dbg(info->dev, "%s: 0x%x 0x%08lx", info->pins[pin_id].name,  
                pin->mux_mode, pin->config);  
    }  
  
    return 0;  
}

這段代碼中list = of_get_property(np, “fsl,pins”, &size);實現了讀取dts文件中的fsl,pin屬性值,並保存在了list指針變量中。緊接着,分別將list中的值mux_reg、conf_reg、input_reg、mux_mode、input_val、config六個變量中,由名字可以猜測個大概,前5個得以驗證,第六個表示config,config的值說白了就是對寄存器配置(上拉電阻、頻率等等)的值,就是pad_ctrl的值。
因此對應關係如下:

      0x35c     |     0x744      |     0x000        |      0x2        |      0x0     | 0x1b0b1
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
mux_ctrl_ofs  |  pad_ctrl_ofs |  sel_input_ofs |  mux_mode   | sel_input   |  pad_ctrl

以上參數在參考手冊怎麼確定的呢?由於是對複用管腳的配置,於是在管腳複用的章節(IOMUXC)中查找。但是現確定pad name才方便,於是定義在External Signals and Pin Multiplexing章節,搜索MX6QDL_PAD_SD4_DAT7__UART2_TX_DATA的中間部分:SD4_DAT7,如下圖
在這裏插入圖片描述

可知UART2_TX_DATA是屬於SD4_DAT7的ALT2,於是mux_mode=0x2即可。上圖表格中最後一列SW_PAD_CTL_PAD_SD4_DATA7是config配置需要查找的名稱,跳到管腳複用的章節(IOMUXC)中,找到SW_PAD_CTL_PAD_SD4_DATA7,如下所示:
在這裏插入圖片描述

如果直接取默認值的話結果是config=0x1b0b0,這裏可以根據自己的需要(硬件)更改爲與自己的板子匹配的值,我把最後SRE的值設置爲1,即Fast Slew Rate,如下圖說明:
在這裏插入圖片描述

OK,接下來是mux_ctrl_ofs、pad_ctrl_ofs、sel_input_ofs三個偏移值,這些值都是在複用管腳的章節確定的。因爲pad name爲SD4_DATA7,所以在找的時候可以拿它當關鍵字。

首先是mux_ctrl_ofs,找到IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD*開頭的部分,結尾選擇SD4_DATA7即可,如下圖,
在這裏插入圖片描述

由”Address: 20E_0000h base + 35Ch offset = 20E_035Ch“中可知offset=35C,即mux_ctrl_oft=0x35c

其他的查找方法類似。pad_ctrl_ofs,查找IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_SD4_DATA7一節,可知偏移值pad_ctrl_ofs=0x744
在這裏插入圖片描述

sel_input_ofs查找IOMUXC章節以SELECT_INPUT結尾的部分,中間選擇UART2_TX,如果沒有這裏sel_input_ofs=0x000即可,對應的sel_input爲0即可。如果有例如IOMUXC_UART2_UART_RX_DATA_SELECT_INPUT,即uart的rx管腳配置,如下圖,所以RX的sel_input_ofs=0x904,這裏選擇對應的值“110 SD4_DATA4_ALT2 — Selecting ALT2 mode of pad SD4_DAT4 for UART2_RX_DATA…“所以RX(MX6QDL_PAD_SD4_DAT4__UART2_RX_DATA)的sel_input=0x6。
在這裏插入圖片描述

2、特殊設置

首先還是先看代碼,看看到底特殊到哪裏。

pinctrl_gpio_leds: gpioledsgrp {  
    fsl,pins = <  
        MX6QDL_PAD_DISP0_DAT21__GPIO5_IO15  0x80000000  
    >;  
};  

pinctrl_i2c2: i2c2grp {  
    fsl,pins = <  
        MX6QDL_PAD_EIM_EB2__I2C2_SCL    0x4001b8b1  
        MX6QDL_PAD_KEY_ROW3__I2C2_SDA   0x4001b8b1  
    >;  
};

可以看出來特殊的配置就是後面的值也就是上一篇講的config(pad_ctrl)的值改變了,變爲0x80000000和0x4001b8b1了,當我們查找相應的pad值時是這樣的:
在這裏插入圖片描述

這明顯不和常理,在上圖中顯示高15位全部置0,取值也沒啥用,那麼爲什麼設置爲0x80000000和0x4001b8b1呢?在網上搜羅一番沒有任何有幫助的文檔,只能靠自己了。還是老思路,查找設備樹文件的讀取源碼,drivers/pinctrl/freescale/pinctrl-imx.c中,找到了驚喜!!!代碼如下

/* The bits in CONFIG cell defined in binding doc*/  
#define IMX_NO_PAD_CTL  0x80000000  /* no pin config need */  
#define IMX_PAD_SION 0x40000000     /* set SION */</span>  

再將IMX_NO_PAD_CTL使用部分的代碼貼上(隨便找一處)

for (i = j = 0; i < grp->npins; i++) {  
    if (!(grp->pins[i].config & IMX_NO_PAD_CTL)) {  
        new_map[j].type = PIN_MAP_TYPE_CONFIGS_PIN;  
        new_map[j].data.configs.group_or_pin =  
                pin_get_name(pctldev, grp->pins[i].pin);  
        new_map[j].data.configs.configs = &grp->pins[i].config;  
        new_map[j].data.configs.num_configs = 1;  
        j++;  
    }  
}

可以看出來確實如註釋(/* no pin config need */)所述,表示該管腳的配置config(pad_ctrl)無效,或者說不需要。
也就是說,對於IMX_NO_PAD_CTL(0X80000000)來說,只要在設備樹中的

fsl, pins = <  

      MX6QDL_PAD_XXX_XXX 0xxxxx

  >;

的fsl, pins屬性中的配置config(pad_ctrl)的第31位爲1,就說明該管腳的配置config(pad_ctrl)無效,比如

1.fsl,pins = <  
2.                MX6QDL_PAD_DISP0_DAT21__GPIO5_IO15  0x80000000  
3.            >;  

這裏0x80000000,這個數的第31位爲1,那麼說明該管腳(MX6QDL_PAD_DISP0_DAT21__GPIO5_IO15)的config(pad_ctrl)無效,不同於上面1.1章節的普通設置那裏config(pad_ctrl)值爲0x1b0b1,0x1b0b1的第31位爲0,所以config(pad_ctrl)有效

同理0x40000000表示設置了SION。但是0x4001b8b1表示什麼意思呢,可以查看imx6規格書,如下:
在這裏插入圖片描述
即只要設置了SION位爲1,那麼就強制設置這個pad爲某個輸入功能,不管MUX_MODE設置了何種mode方式,比如IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_DISP0_DATA21的SION位如果設置爲1,那麼Force input path of pad DISP0_DAT21,即強制設置爲DISP0_DAT21功能,不管你的MUX_MODE設置了什麼值。也就是說fsl, pins屬性中的配置config(pad_ctrl)的第30位爲1,那麼在內核源碼解析設備樹時就會把對應的寄存器的SION位置爲1.

我們可以從註釋(/* The bits in CONFIG cell defined in binding doc*/)可以找到方向,即取binding doc中找,所以打開Documentation/devicetree/bindings/pinctrl目錄下的fsl,imx6dl-pinctrl.txt文件,裏面有關於SION的介紹,如下:

在這裏插入圖片描述
在這裏插入圖片描述
那麼這個在設備樹上如何實現呢?

比如,普通設置裏IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_DISP0_DATA21中config = 0x1b8b1。若要設置SION功能,那麼IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_DISP0_DATA21中config = 0x4001b8b1,就是這裏config的第30位爲1
在這裏插入圖片描述

再從芯片的參考手冊中查閱可知,SION就相當於一個標誌爲(第30位),去掉這一位後config=0x1b8b1,這個值就是從pad_ctrl一節找到的,具體可以參見第6個參數的確定方法。
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作者:michaelcao1980
來源:CSDN
原文:https://blog.csdn.net/michaelcao1980/article/details/50730421
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