【Linux驅動開發】pinctrl 子系統 與 gpio 子系統

一、pinctrl 子系統

（1）pinctrl 子系統簡介

pinctrl 子系統源碼目錄爲 drivers/pinctrl 。

pinctrl 子系統重點是設置 PIN( PAD )的複用和電氣屬性。

pinctrl 子系統主要工作內容如下：

• 獲取設備樹中 pin 信息。
• 根據獲取到的 pin 信息來設置 pin 的複用功能
• 根據獲取到的 pin 信息來設置 pin 的電氣特性，比如上/下拉、速度、驅動能力等。
• 在設備樹裏面設置好某個 pin 的相關屬性即可，其他的初始化工作均由 pinctrl 子系統來完成。

（2）設備樹中添加 pinctrl 節點

• 設備樹中的 iomuxc 節點就是 I.MX6ULL 的 IOMUXC 外設對應的節點
• “iomuxc”節點下引用了 pinctrl_hog_1 節點， Linux 內核中的 iomuxc 驅動自動初始化 pinctrl_hog_1 節點下的所有 PIN

在設備樹（imx6ull-iot-emmc.dts）創建一個節點來描述 PIN 的配置信息

1、創建對應節點

2、添加“fsl,pins”屬性

3、在“fsl,pins”屬性中添加 PIN 配置信息

例：

在 iomuxc 節點中的“imx6ul-evk”子節點下添加“pinctrl_test”節點。

pinctrl_test: testgrp { 
    fsl,pins = < 
    MX6UL_PAD_GPIO1_IO00__GPIO1_IO00 config /*config 是具體設置值*/
    >;
};

（3）Linux 內核的 pinctrl 子系統實現原理

imx6ul_pinctrl_probe 函數就是 I.MX6ULL 這個 SOC 的 PIN 配置入口函數

函數調用路徑：

 

二、gpio 子系統

（1）gpio 子系統簡介

• gpio 子系統用於初始化 GPIO 並且提供相應的 API 函數，比如設置 GPIO 爲輸入輸出，讀取 GPIO 的值等。
• 在設備樹中添加 gpio 相關信息，在驅動程序中使用 gpio 子系統提供的 API 函數來操作 GPIO。

 

（2）gpio 子系統 API 函數

申請 GPIO 管腳	int gpio_request(unsigned gpio, const char *label) gpio：要申請的 gpio 標號，使用 of_get_named_gpio 函數從設備樹獲取指定 GPIO 屬性信 息，此函數會返回這個 GPIO 的標號。 label：給 gpio 設置個名字。 返回值：0：申請成功；其他值：申請失敗
釋放 GPIO 管腳	void gpio_free(unsigned gpio) gpio：要釋放的 gpio 標號
設置 GPIO 爲輸入	int gpio_direction_input(unsigned gpio) gpio：要設置爲輸入的 GPIO 標號。 返回值：0：設置成功；負值：設置失敗
設置 GPIO 爲輸出	int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value) gpio：要設置爲輸出的 GPIO 標號。 value：GPIO 默認輸出值。 返回值：0：設置成功；負值：設置失敗
獲取 GPIO 的值(0 或 1)	#define gpio_get_value __gpio_get_value int __gpio_get_value(unsigned gpio) gpio：要獲取的 GPIO 標號。 返回值：非負值：得到的 GPIO 值；負值：獲取失敗
設置 GPIO 的值	#define gpio_set_value __gpio_set_value void __gpio_set_value(unsigned gpio, int value) gpio：要設置的 GPIO 標號。 value：要設置的值。

 

（3）設備樹中添加 gpio 節點

1、創建 test 設備節點

2、添加 pinctrl 信息

3、添加 GPIO 屬性信息

例：

test { 
    pinctrl-names = "default"; 
    pinctrl-0 = <&pinctrl_test>;
    gpio = <&gpio1 0 GPIO_ACTIVE_LOW>;
};

 

（4）與 gpio 相關的 OF 函數

獲取設備樹某個屬性裏面的 GPIO 數量 （統計任意屬性的 GPIO 信息）	int of_gpio_named_count(struct device_node *np, const char *propname) np：設備節點。 propname：要統計的 GPIO 屬性。 返回值：正值：統計到的 GPIO 數量；負值：失敗
獲取設備樹某個屬性裏面的 GPIO 數量 （統計“gpios”屬性的 GPIO 數量）	int of_gpio_count(struct device_node *np) np：設備節點。 返回值：正值：統計到的 GPIO 數量；負值：失敗
獲取 GPIO 編號	int of_get_named_gpio(struct device_node *np, const char *propname, int index) np：設備節點。 propname：包含要獲取 GPIO 信息的屬性名。 index：GPIO 索引，因爲一個屬性裏面可能包含多個 GPIO，此參數指定要獲取哪個 GPIO 的編號，如果只有一個 GPIO 信息的話此參數爲 0。 返回值：正值：獲取到的 GPIO 編號；負值：失敗