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Linux 内核层和 用户层 配置 GPIO 引脚

Linux BSP 开发的基础就是和GPIO打交道, 下面总结下这几天对某家开发板的GPIO控制的知识。公司的开发板用的是 DTB 模式 ,首先,进入 dts,dtsi文件查看关于GPIO 的模块。

soc {
.
.
.
gpio0: gpio@****addr {
compatible = “**********”;
reg = ;
interrupts = ;
#gpio-cells = ;
gpio-controller;
gpio-ranges = ;
#interrupt-cells = ;
interrupt-controller;
clocks = ;
power-domains = ;
};
.
.
.

};

 可以看到 GPIO 节点 挂在 SOC node 下 ,手上这块开发板 把GPIO分成了8个 bank : gpio0 – gpio7

    reg =

#gpio-cells = 表示 要用2个cell描述一个 GPIO引脚

    如 I2C中定义 : pwd-gpios = ;

    表示 bank 6 的gpio 用 2个cell 描述 :7,GPIO_ACTIVE_HIGH (7表示bank 6 下的第七个引脚一般是 GP 6_07表示 ;GPIO_ACTIVE_HIGH则为高电平有效)

   gpio-controller; interrupt-controller; 表示 bank 0 下的引脚 既可以作为中断引脚 ,也可以作为 通用的GPIO引脚

gpio-ranges = ; 表示 bank 0下有16个 GPIO引脚

  GPIO 使用 pinctrl 方式来驱动 ,pin control subsystem 会 :

    1. 枚举所有可用的pin 脚 ,于是每个引脚就有的唯一的 ID (num) ,这个ID 很关键,对于以后的操作。

enum {
PINMUX_RESERVED = 0,

PINMUX_DATA_BEGIN,
GP_ALL(DATA), /* add GP_0_1_DATA ,GP_0_1_DATA….. */
PINMUX_DATA_END,

#define F_(x, y)

…..
}

    2.管理 这些Pin脚的, 由于pin 可以复用 比如 SPI 和GPIO 复用一个pin脚 如: GP2_08 / MISO,于是引申出 pin group 和 pin functon 两个概念:

    i2c2_pins: i2c2 {
        groups = "i2c2_a";
        function = "i2c2";
    };

    在dts 中如上所示 ,其中 i2c2_a 在 pinctl 源码中 如下所示,i2c的两根引脚使用 GP5_0 ,GP5_4.

static const unsigned int i2c2_a_pins[] = {
    /* SDA, SCL */
    GP_PIN(5, 0),GP_PIN(5, 4),
};

    function 如下 :

struct sh_pfc_function {
const char *name;
const char * const *groups;
unsigned int nr_groups;
};
#define SH_PFC_FUNCTION(n = i2c2)
{
.name = #n,
.groups = n##_groups,
.nr_groups = ARRAY_SIZE(n##_groups),
}

好了 ,基本概念就先写这么多 。

内核层配置 GPIO

在 写内核驱动的时候 如果希望配置某个GPIO引脚 , 可以在dts中 添加: pwd-gpios = ;

在 driver 代码中 , 需要包含 #include 使用 :

    gpio_id = of_get_named_gpio(your_driver->dev->of_node,”pwd-gpios”, 0);

获取 GP0_07的 ID号 ,然后申请 一个GPIO 操作对象。

    if (gpio_is_valid(gpio_id)) //判断一个IO是否合法

      devm_gpio_request_one(&platform_device->dev, gpio_id,GPIOF_OUT_INIT_LOW, name);

设置GPIO的方向,如果是输出同时设置电平:
    /* set as input or output, returning 0 or negative errno */
    int gpio_direction_input(unsigned gpio);
    int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value);

获取输入引脚的电平:
    /* GPIO INPUT: return zero or nonzero */
    int gpio_get_value(unsigned gpio);

设置输出:
    void gpio_set_value(unsigned gpio, int value);

释放申请的GPIO对象 

   void gpio_free(unsigned gpio);

将GPIO映射为IRQ中断:
    /* map GPIO numbers to IRQ numbers */
    int gpio_to_irq(unsigned gpio);

    /* map IRQ numbers to GPIO numbers (avoid using this) */
    int irq_to_gpio(unsigned irq);

设置GPIO IRQ中断类型:

    set_irq_type(gpio_to_irq( gpio), IRQ_TYPE_EDGE_FALLING);

用户层配置 GPIO

需要确认 内核 menuconfig 中 Device Drivers -》 GPIO Support 设 y .

在 /sys/class/gpio 目录下如下所示 :

root@salvator-x:/sys/class/gpio# ls
export         gpiochip361  gpiochip419  gpiochip453  gpiochip496
gpiochip357  gpiochip393  gpiochip437  gpiochip468  unexport

gpiochip 后面的数字 是每个bank 的基地址 也就是 GP0 对应 gpiochip468

那么 GP0_07 的 ID 就是 468 + 7 ;(可能不同的内核版本,或者 开发板不一样 )通过 :

root@salvator-x:/sys/class/gpio# echo 475 > export

会对应生成 gpio475 目录

root@salvator-x:/sys/class/gpio/gpio475# ls
active_low  device  direction  edge  power  subsystem  uevent  value

通过

root@salvator-x:/sys/class/gpio/gpio475# echo 1 >value 
root@salvator-x:/sys/class/gpio/gpio475# echo 0 >value
root@salvator-x:/sys/class/gpio/gpio475# echo "in" > direction 
root@salvator-x:/sys/class/gpio/gpio475# echo "out" > direction 

来控制输出输入 ,电平高低 。

最后,关于 Pinctrl 的内容还有太多要写,就先写到这把。

:http://www.linuxidc.com/Linux/2017-11/148238.htm

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