关于GPIO的故事

最新推荐文章于 2024-04-05 23:40:42 发布

EthanChou2020

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分类专栏：嵌入式Linux

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一、概述

这里所说的gpio是指General Purpose Input/Output，也就是通用输入输出。对于imx258芯片，可以用作的GPIO的引脚有128个。128个又分为4组，每组32个。Gpio具有比较多的功能，例如上拉，下拉，方向可设和中断特性可设等。本文的目的正是为了更方便的了解gpio和gpio的常用操作等。

二、软件管理架构

（一）起始

GPIO框架的初始化是从系统的一个架构接口开始，且看源代码

static int __init customize_machine(void)

{

/* customizes platformdevices, or adds new ones */

if (init_machine) //如果存在板初始化函数，则调用

init_machine();

return 0;

}

arch_initcall(customize_machine); // 架构初始化入口

顾名思义，这是一个自定义机器级的初始化函数，如果存在自定义内容则执行。是否存在自定义内容是用过函数指针init_machine传递的。GPIO归属于芯片的一个模块，芯片则是处理器系列中的一个定制处理器。可以预见，总有一天会谈及GPIO模块初始化的。回到init_machine，在setup_arch函数中，对该指针进行赋值。且看源代码。

...

static void (*init_machine)(void) __initdata;

...

void __init setup_arch(char **cmdline_p)

{

...

init_machine= mdesc->init_machine;

...

}

Mdesc是一个板级结构体，具体定义在板相关mx25_3stack.c文件中。且看源代码

MACHINE_START(MX25_3DS, "Freescale MX25 3-Stack Board")

/* Maintainer: FreescaleSemiconductor, Inc. */

.phys_io =AIPS1_BASE_ADDR,

.io_pg_offst =((AIPS1_BASE_ADDR_VIRT) >> 18) & 0xfffc,

.boot_params = PHYS_OFFSET+ 0x100,

.fixup =fixup_mxc_board,

.map_io = mx25_map_io,

.init_irq =mxc_init_irq,

.init_machine =mxc_board_init, // 板初始化函数

.timer = &mxc_timer,

MACHINE_END

Mxc_board_init是属于bsp部分。这里用了一个kernel惯用的技俩，就是分离技术。这里将bsp需要关心的内容和通用的内容分开，这样嵌入式移植的时候，只需要关心自己板相关部分（对于芯片商便要处理的bsp）即可。Gpio针对不同板，有不同的特性，自然也属于bsp部分。且看源代码

static void __init mxc_board_init(void)

{

...

mxc_register_gpios(); // 注册gpio软件架构

mx25_3stack_gpio_init(); //初始化gpio初状态

...

}

针对本CPU的特性，软件上采用四个struct mxc_gpio_port对象来描述四组GPIO。通过struct gpio_chip对象来描述每个具体的GPIO控制信息（通过全局数据static struct gpio_descgpio_desc[ARCH_NR_GPIOS]来记录所有的GPIO，控制信息对象structgpio_chip最终会通过gpiochip_add函数注册到该全局数据）。对于struct mxc_gpio_port，软件上采用全局变量来记录。

struct mxc_gpio_port mxc_gpio_ports[] = {

[0]= {

.chip.label = "gpio-0",

.base = IO_ADDRESS(GPIO1_BASE_ADDR),

.irq = MXC_INT_GPIO1,

.irq_high = 0,

.virtual_irq_start = MXC_GPIO_IRQ_START

[1]= {

.chip.label = "gpio-1",

.base = IO_ADDRESS(GPIO2_BASE_ADDR),

.irq = MXC_INT_GPIO2,

.irq_high = 0,

.virtual_irq_start = MXC_GPIO_IRQ_START + 32

[2]= {

.chip.label = "gpio-2",

.base = IO_ADDRESS(GPIO3_BASE_ADDR),

.irq = MXC_INT_GPIO3,

.irq_high = 0,

.virtual_irq_start = MXC_GPIO_IRQ_START + 32 *2

[3]= {

.chip.label = "gpio-3",

.base = IO_ADDRESS(GPIO4_BASE_ADDR),

.irq = MXC_INT_GPIO4,

.irq_high = 0,

.virtual_irq_start = MXC_GPIO_IRQ_START + 32 *3

}

};

struct mxc_gpio_port对象的成员分别表示GPIO的组名，基地址，中断号和虚拟中断号等。对于structgpio_chip对象则是注册gpio软件架构指定的。大致列举一下过程。回到前面的一个函数int __initmxc_register_gpios(void)：

int __initmxc_register_gpios(void)

{

return mxc_gpio_init(mxc_gpio_ports,ARRAY_SIZE(mxc_gpio_ports));

}

这里指定了mxc_gpio_ports。通过mxc_gpio_init注册到系统（填充一个mxc_gpio_ports全局指针）。mxc_gpio_init函数主要的作用是指定或者建立每个GPIO脚的structgpio_chip对象和每个structmxc_gpio_port对象的中断处理例程。简单看一下struct gpio_chip对象的原型。

structgpio_chip {

const char *label;

struct device *dev;

struct module *owner;

int (*request)(struct gpio_chip *chip,unsigned offset);

Void (*free)(structgpio_chip *chip, unsigned offset);

Int (*direction_input)(struct gpio_chip*chip, unsigned offset);

int (*get)(struct gpio_chip *chip, unsignedoffset);

int (*direction_output)(structgpio_chip *chip, unsigned offset, int value);

void (*set)(structgpio_chip *chip, unsigned offset, int value);

int (*to_irq)(struct gpio_chip *chip,unsigned offset);

void (*dbg_show)(structseq_file *s, struct gpio_chip *chip);

int base;

u16 ngpio;

char **names;

unsigned can_sleep:1;

unsigned exported:1;

};

可见，struct gpio_chip对象定义了该GPIO的设置方向的实现函数指针，输入输出实现函数的指针，基地址和/proc/目录下的文件显示方法等等。

2. GPIO控制

有四个比较重要的函数mxc_gpio_direction_input、mxc_gpio_direction_ouput和mxc_gpio_get、mxc_gpio_set。前两个是设置方向，后两个是获取或设置gpio的状态。此四个可以理解为属性的初始化。这四个函数都是struct gpio_chip对象的一个属性成员。这里只介绍两个函数mxc_gpio_direction_ouput和mxc_gpio_get。既然已经开始设计硬件了，简单介绍一下imx258的gpio模块。GPIO包括如下特性：

•GPIO逻辑单元功能

— 驱动可通过数据寄存器DR控制输出

— 驱动可通过GPIO方向寄存器控制GPIO方向

• GPIO中断功能

— 支持所有GPIO引脚中断源

— 可确认边缘中断方式

— 可高电平，低电平，上升沿和下降沿触发

下面分析一下源代码。

static int mxc_gpio_direction_output(struct gpio_chip *chip,

unsigned offset, int value)

{

mxc_gpio_set(chip,offset, value); // 设置输出值

_set_gpio_direction(chip,offset, 1); // 设置方向

return 0;

}

GPIO的方向关系到IO的负载能力和输入阻抗。可见，设置方向之前应该首先设置输出值，然后再设置方向。关注一下设置输出值的方法，且看源代码

static void mxc_gpio_set(struct gpio_chip *chip, unsigned offset,int value)

{

...

l = (__raw_readl(reg)& (~(1 << offset))) | (value << offset); // 设置DR的对应位

__raw_writel(l, reg);

}

设置输出值，其实就是DR的对应位。在看一下如何设置方向，看源代码

static void _set_gpio_direction(struct gpio_chip *chip, unsignedoffset,

int dir)

{

...

l =__raw_readl(port->base + GPIO_GDIR);

if (dir)

l |= 1 << offset;

else

l &= ~(1 << offset);

__raw_writel(l,port->base + GPIO_GDIR);

}

同样，只需要把GPIO_GDIR的对应位改过来即可。再看一下获取状态的函数mxc_gpio_get，看源代码

static int mxc_gpio_get(struct gpio_chip *chip, unsigned offset)

{

...

l =__raw_readl(port->base + GPIO_GDIR);

if(l&(1 <<offset)) //output

{

return (__raw_readl(port->base + GPIO_DR) >> offset)& 1;

}

else // input

{

return (__raw_readl(port->base + GPIO_PSR) >> offset)& 1;

}

从if的条件也可以知道，output的输出值保存在DR寄存器；input的状态值保存在PSR寄存器。只需要根据当前的方向获取即可。

（三）封装API

对于GPIO来说，只需要6个API，分别是申请，释放，设置GPIO方向为输入，设置GPIO方向为输出，设置状态和获取状态。分别介绍各个对应的函数。

v 函数： intgpio_request(unsigned gpio, const char *label)

描述：申请GPIO（标记FLAG_REQUESTED）

参数： @gpio gpio_desc的索引号

@label gpio使用标记

返回值：0成功;其他失败

v 函数： voidgpio_free(unsigned gpio)

描述：释放GPIO（清楚FLAG_REQUESTED标记）

参数： @gpio gpio_desc的索引号

返回值：无

v 函数： intgpio_direction_input(unsigned gpio)

描述：设置GPIO方向为输入

参数： @gpio gpio_desc的索引号

返回值：0成功;其他失败

v 函数： intgpio_direction_output(unsigned gpio, int value)

描述：设置GPIO方向为输出，并设输出值为value

参数： @gpio gpio_desc的索引号

@value 输出值

返回值：0成功;其他失败

v 函数： int__gpio_get_value(unsigned gpio)

描述：获取GPIO的状态值

参数： @gpio gpio_desc的索引号

返回值：获取得到值

v 函数： void__gpio_set_value(unsigned gpio, int value)

描述：设置GPIO的输出值

参数： @gpio gpio_desc的索引号

@value 设置之后的值

返回值：无

三、 GPIO中断

（四）概述

每组gpio共享一个中断号。这里的注册便是总的处理函数，然后调用每个gpio对应的虚拟中断号对应的由request_irq申请时指明的处理函数。因为本文主要关心GPIO

（五）管理

中断子系统里面通过全局变量irq_desc记载了所有的中断号的描述符。中断的信息也记录在里面。本章主要讲述GPIO的中断。此处不宜多讲。

struct irq_desc irq_desc[NR_IRQS] __cacheline_aligned_in_smp = {

[0 ... NR_IRQS-1] = {

.status = IRQ_DISABLED,

.chip = &no_irq_chip,

.handle_irq = handle_bad_irq,

.depth = 1,

.lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(irq_desc->lock),

}

};

（六）申请

Linux的中断子系统申请中断的方式都是一样的。介绍一下。

函数： request_irq(unsigned int irq, irq_handler_thandler,

unsigned longflags,const char *name, void *dev)

描述：申请中断

参数： @irq 中断号

@handler响应函数

@flags 标志，主要是上升沿，下降沿和双边沿等

@name 中断程序的名字（自定义）

@dev 设备标识（可以作为私有数据）

返回值：0成功；其它失败

NOTE：申请中断的过程中会建立一个struct irqaction对象。然后将该对象绑定到irq_desc[irq]的action成员中。绑定之后，在/proc/irq/建立相应中断号的目录和文件。最后便是调用desc->chip->enable(irq)使能对应的中断。不过，不幸的是GPIO的中断enable函数没有指定。当然，中断还是需要使能的。申请中断的时候会通过irq_chip_set_defaults函数来设定默认使能函数为default_enable函数。default_enable函数通过desc->chip->unmask(irq);来打开中断。可喜可贺的是，GPIO模块的gpio_irq_chip指定了unmask函数。

static struct irq_chip gpio_irq_chip = {

.ack= gpio_ack_irq,

.mask= gpio_mask_irq,

.unmask= gpio_unmask_irq,

.set_type= gpio_set_irq_type,

.set_wake= gpio_set_wake_irq,

};

详细一下gpio_irq_chip指定的函数。

中断响应函数gpio_ack_irq

static voidgpio_ack_irq(u32 irq)

{

u32 gpio = irq_to_gpio(irq);

_clear_gpio_irqstatus(&mxc_gpio_ports[gpio/ 32], gpio & 0x1f);

}

==》

static void_clear_gpio_irqstatus(struct mxc_gpio_port *port, u32 index)

{

__raw_writel(1 << index,port->base + GPIO_ISR); // 清除中断状态位

}

中断响应函数，顾名思义就是中断响应时调用的函数。由上面的代码可知，该函数的只做了清除中断状态的作用。ISR寄存器的意义，可以参考imx25用户手册。

中断屏蔽函数gpio_mask_irq

static voidgpio_mask_irq(u32 irq)

{

u32 gpio = irq_to_gpio(irq);

_set_gpio_irqenable(&mxc_gpio_ports[gpio/ 32], gpio & 0x1f, 0);

}

==》

static void_set_gpio_irqenable(struct mxc_gpio_port *port, u32 index,

intenable)

{

u32 l;

l = __raw_readl(port->base +GPIO_IMR); // 获取中断屏蔽寄存器值

l = (l & (~(1 << index))) |(!!enable << index); // 修改需要屏蔽的位

__raw_writel(l, port->base +GPIO_IMR); // 设置中断屏蔽寄存器值

}

中断屏蔽函数，顾名思义就是屏蔽中断的API。最终是通过修改中断屏蔽寄存器实现的。IMR寄存器的意义，可以参考imx25用户手册。

中断开启函数gpio_unmask_irq

中断开启函数与屏蔽的执行相反动作，也是通过修改中断屏蔽寄存器实现的。

设置中断触发方式函数gpio_set_irq_type

static intgpio_set_irq_type(u32 irq, u32 type)

{

...

switch (type) {

case IRQ_TYPE_EDGE_RISING:

edge= GPIO_INT_RISE_EDGE; // 上升沿触发0x10

break;

case IRQ_TYPE_EDGE_FALLING:

edge= GPIO_INT_FALL_EDGE; // 下降沿触发0x11

break;

case IRQ_TYPE_EDGE_BOTH: // 双边沿触发

val= mxc_gpio_get(&port->chip, gpio & 31);

if(val) {

edge = GPIO_INT_LOW_LEV;

pr_debug("mxc: set GPIO %d to lowtrigger\n", gpio);

}else {

edge = GPIO_INT_HIGH_LEV;

pr_debug("mxc: set GPIO %d to hightrigger\n", gpio);

}

port->both_edges|= 1 << (gpio & 31);

break;

case IRQ_TYPE_LEVEL_LOW:

edge= GPIO_INT_LOW_LEV; // 低电平触发0x00

break;

case IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH:

edge= GPIO_INT_HIGH_LEV; // 高电平触发0x01

break;

default:

return-EINVAL;

}

reg += GPIO_ICR1 + ((gpio & 0x10)>> 2); /* lower or upper register */

bit = gpio & 0xf;

val = __raw_readl(reg) & ~(0x3<< (bit << 1));

__raw_writel(val | (edge << (bit<< 1)), reg);

_clear_gpio_irqstatus(port, gpio &0x1f);

return 0;

}

无他，最终还是修改中断配置寄存器即可。但是，应该注意双边沿触发是利用软件实现的。实现方法便是根据当前IO的电平来设置下一次中断，响应的时候再重新切换。

（七）响应

3. 通用中断响应过程

1) 一级跳转

在ARM V4及V4T以后的大部分处理器中，中断向量表的位置可以有两个位置：一个是0，另一个是0xffff0000。可以通过CP15协处理器c1寄存器中V位(bit[13])控制。系统起来的时候，通过early_trap_init函数或者trap_init函数将中断向量表搬移到0x0或者0xffff0000处（笔者的系统使用的是0xffff 0000，后面以这个来介绍）。

中断向量表是一个跳转表(可以理解为一级跳转表，位置为0xffff 0000)，如下：

__vectors_start:
        swiSYS_ERROR0:
        b vector_und+ stubs_offset             // 复位异常:
        ldr pc,.LCvswi + stubs_offset             //未定义指令异常:
        b vector_pabt+ stubs_offset             // 软件中断异常:
        b vector_dabt+ stubs_offset             // 数据异常:
        b vector_addrexcptn+ stubs_offset          // 保留:
        b vector_irq+ stubs_offset                // 普通中断异常:
        b vector_fiq+ stubs_offset                      // 快速中断异常:
        .globl__vectors_end:
    __vectors_end:

2) 二级跳转

一级跳转之后会到达二级跳转表（位置为__vectors_start + 200，即0xffff 0200）

105 c000b740 T __stubs_start

106 c000b740 tvector_irq

107 c000b7c0 t vector_dabt

108 c000b840 t vector_pabt

109 c000b8c0 t vector_und

110 c000b940 t vector_fiq

111 c000b944 t vector_addrexcptn

112 c000b964 T __stubs_end

所有的二级跳转都是通过一个汇编宏和一个三级跳转位置组成。列举一下宏

vector_\name:

.if \correction

sub lr,lr, #\correction @ 修正返回值

.endif

@ Save r0, lr_<exception> (parentPC) and spsr_<exception>

@ (parent CPSR)

stmia sp,{r0, lr} @ save r0, lr

mrs lr,spsr

str lr,[sp, #8] @ save spsr

@ Prepare for SVC32 mode. IRQs remain disabled.

@ 进入SVC模式

mrs r0,cpsr

eor r0,r0, #(\mode ^ SVC_MODE)

msr spsr_cxsf,r0

@ the branch table must immediatelyfollow this code

and lr,lr, #0x0f @ 获取进入中断前的模式

mov r0,sp

ldr lr,[pc, lr, lsl #2] @ 如果中断前是usr，则取出PC+4*0的内容（__irq_usr）

@ 如果中断前是usr，则取出PC+4*3的内容（__irq_svc）

movs pc,lr @branch to handler in SVC mode

ENDPROC(vector_\name)

.endm

三级跳转位置组成部分其实就是一个地址。

.long __irq_usr @ 0 (USR_26 / USR_32)

.long __irq_invalid @ 1 (FIQ_26 / FIQ_32)

.long __irq_invalid @ 2 (IRQ_26 / IRQ_32)

.long __irq_svc @ 3 (SVC_26 / SVC_32)

...

3) 三级跳转

三级跳转获取了当前进程的描述符struct task_struct。

__irq_usr:

...

get_thread_info tsk

...

irq_handler

宏irq_handler定义了获取中断号和中断的处理函数，然后通过asm_do_IRQ进入四级跳转。

.macro irq_handler

get_irqnr_preamble r5, lr

1: get_irqnr_and_base r0, r6, r5, lr

movne r1, sp

@routine called with r0 = irq number, r1 = struct pt_regs *

adrne lr, 1b

bne asm_do_IRQ

4) 四级跳转

四级跳转会进入了C函数。跳转过程如下：

asm_do_IRQ

=》generic_handle_irq（获取struct irq_desc）

=》generic_handle_irq_desc（从struct irq_desc中提取handle_irq）

=》desc->handle_irq(irq, desc);

4. GPIO中断响应

GPIO中断的响应过程分为了三级，1.硬件中断响应函数（每组GPIO共享一个硬件中断）；2.GPIO中断（具体GPIO对应的响应）；3.处理action链（共享中断处理级）。

1) 一级响应

通用中断响应过程获取完中断号，并根据中断号寻找到中断描述符struct irq_desc。中断描述符记录在全局的数组struct irq_desc irq_desc[NR_IRQS]中。MX25具有四组GPIO，每组GPIO共享一个中断，也就是每组GPIO共享一个struct irq_desc对象。从中断描述符可以获取到申请中断时候注册的handle。对于GPIO中断，注册的handle为gpio_irq_handler。

gpio_irq_handler根据GPIO模块的ISR（GPIOInterrupt Status Register）寄存器和IMR（GPIOInterrupt Mask Register）寄存器判断实际发生中断的IO。然后在执行发生中断的IO对应的handler。对应的handler处理过程就是二级响应过程。

2) 二级响应

一级响应和二级响应都是GPIO中断的一个通用过程，在GPIO驱动建立的时候（详情可分析mxc_gpio_init函数）指定一级响应和二级响应。二级响应的函数为handle_edge_irq。

二级响应的工作是，1.调用desc->chip->ack()清除中断状态（也就是前面谈及的　　中断响应函数gpio_ack_irq）;2.响应struct irqaction链表（主要考虑到中断共享）。struct irqaction链表其中的一个节点就是申请中断的时候建立的。

3) 三级响应

三级响应是驱动开发者自定义的。也就是request_irq函数指定的handler。当然，这里无法介绍。

四、 IO复用

（一）概述

Imx25是一块功能强大的芯片，引脚是有限的，故而引脚都是多功能复用。

（二）硬件复用原理

由上图可知，每个IO最多可以由七个功能复用。由SW_MUX_CTL_Register寄存器指定当前使用的功能。并且输入和输出路线独立，输入和输出的电路特性也自然不一样。且看，输入和输出是利用三级管的方向来决定输入和输出阻抗的。输入和输出的选择在模块内部决定的。例如，gpio的方向就由内部的DIR寄存器决定。SW_PAD_CTL_Register寄存器决定的是IO的一些共用属性，例如IO电压，上拉或者下拉，驱动能力等等。SW_INPUT_SELECT_Register决定是IO连接的模块。这里要注意，SW_MUX_CTL_Register选择的是IO连接模块的链路，SW_INPUT_SELECT_Register是模块选择IO的链路。可见，人生很多东西一厢情愿是行不通的。

（三）软件复用管理

1. GPIO引脚表示

针对硬件复用的原理，软件上采用4个域的方法来表示IO脚。

v 组域（MUX_IO_P），范围0 ~ 3，分别对应于4组GPIO

v 组内编号域（MUX_IO_I），范围0 ~ 31，分别对应于组内的32个GPIO

v MUX域（MUX_I），记录该IO对应SW_MUX_CTL_Register偏移

v PAD域（PAD_I），记录该IO对应SW_PAD_CTL_Register偏移

MUX域和PAD域是为了方便编程而携带的寄存器偏移值。举个简单例子：

MX25_PIN_A10= _MXC_BUILD_GPIO_PIN(3, 0, 0x8, 0x0), // A10

宏_MXC_BUILD_GPIO_PIN的定义为：

#define _MXC_BUILD_GPIO_PIN(gp, gi, mi, pi) \

_MXC_BUILD_PIN(gp, gi, mi, pi)

#define _MXC_BUILD_PIN(gp, gi, mi, pi) \

(((gp) << MUX_IO_P) | ((gi)<< MUX_IO_I) | \

((mi) << MUX_I) | ((pi) <<PAD_I))

2. GPIO配置值

前面硬件原理上说到，GPIO引脚具有7个功能。配置值是一个枚举变量，分别可选为功能MUX_CONFIG_ALT1 ~ MUX_CONFIG_ALT7。对应的实际具体功能需要根据芯片手册指定来判断。iomux_pin_cfg_t对象如下：

typedefenum iomux_pin_config {

MUX_CONFIG_FUNC = 0,

MUX_CONFIG_ALT1,

MUX_CONFIG_ALT2,

MUX_CONFIG_ALT3,

MUX_CONFIG_ALT4,

MUX_CONFIG_ALT5,

MUX_CONFIG_ALT6,

MUX_CONFIG_ALT7,

MUX_CONFIG_SION = 0x1 << 4,

MUX_CONFIG_GPIO = MUX_CONFIG_ALT5,

}iomux_pin_cfg_t;

3. 相关API

v 函数： intmxc_request_iomux(iomux_pin_name_t pin, iomux_pin_cfg_t cfg)

描述：向软件GPIO管理系统申请GPIO

参数： @pin GPIO引脚

@cfg GPIO配置值

返回值：0代表成功；其他代表失败

v 函数： voidmxc_free_iomux(iomux_pin_name_t pin, iomux_pin_cfg_t cfg)

描述：向软件GPIO管理系统释放GPIO

参数： @pin GPIO引脚

@cfg GPIO配置值（实际上不用考虑）

返回值：无

v 函数： voidmxc_iomux_set_pad(iomux_pin_name_t pin, u32 config)

描述：设置pad寄存器来设定GPIO的电气特性

参数： @pin GPIO引脚

@config 需要的设置值。

v 函数： voidmxc_iomux_set_gpr(iomux_gp_func_t gp, bool en)

描述：设置SW_PAD_CTL_GRP寄存器来设定GPIO组的电气特性

参数： @gp 设置值

@en 使能或者禁止

返回值：无

v 函数： voidmxc_iomux_set_input(iomux_input_select_t input, u32 config)

描述：设置模块IO的输入路径

参数： @input 输入选择寄存器索引号

@config 输入路径

返回值：无

NOTE：举例

如下图，第2个I2C模块的ipp_sda_in可以通过的FEC_RX_DV的ALT1功能输入也可以通过GPIO_D的ALT2功能输入。通过FEC_RX_DV输入的路径为0x0，通过GPIO_D输入的路径为0x1。

（四）IOMUX使用流程

根据模块设置输入路径（如果存在多路输入）

=》设置复用IO的功能

=》设置PAD（电气特性）

设置IO模式

直接分析源代码，请看，

mxc_request_iomux(MX25_PIN_A25, MUX_CONFIG_ALT5);

int mxc_request_iomux(iomux_pin_name_t pin, iomux_pin_cfg_t cfg)

{

int ret =iomux_config_mux(pin, cfg); // 设置为IO模式

if (IOMUX_TO_GPIO(pin)< MXC_GPIO_IRQS) {

if (

(

(cfg& (~MUX_CONFIG_SION)) == MUX_CONFIG_GPIO) ||

(

((cfg& (~MUX_CONFIG_SION)) == MUX_CONFIG_FUNC) &&

(

(pin == MX25_PIN_GPIO_A) ||

(pin == MX25_PIN_GPIO_B) ||

(pin == MX25_PIN_GPIO_C) ||

(pin == MX25_PIN_GPIO_D) ||

(pin == MX25_PIN_GPIO_E) ||

(pin == MX25_PIN_GPIO_F)

)

ret |=gpio_request(IOMUX_TO_GPIO(pin), NULL); //清除label

}

return ret;

}

static int iomux_config_mux(iomux_pin_name_t pin, iomux_pin_cfg_tcfg)

{

...

__raw_writel(cfg,mux_reg); //写mux寄存器

...

rp = iomux_pin_res_table+ pin_index;

if (*rp && *rp!= (cfg | MUX_USED)) { // 检查使用变化情况

/*Console: how to do */

printk(KERN_ERR "iomux_config_mux: Warning: iomuxpin"

" configchanged, index=%d register=%p, "

" prev=0x%xnew=0x%x\n", pin_index, mux_reg,

*rp, cfg);

ret = -EINVAL;

}

*rp = cfg | MUX_USED; //记录使用情况

spin_unlock(&gpio_mux_lock);

return ret;

}

另外ret |= gpio_request(IOMUX_TO_GPIO(pin), NULL); // 清除label

int gpio_request(unsigned gpio, const char *label)

{

...

// 标志为被使用

if (test_and_set_bit(FLAG_REQUESTED,&desc->flags) == 0) {

desc_set_label(desc, label ? : "?"); // 设置label

status = 0;

} else {

status = -EBUSY;

module_put(chip->owner);

goto done;

}

if (chip->request) { //没有定义

...

}

done:

...

return status;

}

有上述几段代码，可以设置为GPIO方式主要有两点工作，1.设置SW_MUX_CTL_Register寄存器为GPIO模式，2.清除label。题外，稍微细心点，可以发现这里有一个bug。这里清除label的时候，设置了FLAG_REQUESTED标志。这样，接着下来真正request的时候，判断到FLAG_REQUESTED已经设置，就会直接返回busy。如果校检返回值，这样就永远不会申请到。事实上，能不能申请到只是软件上的一个标志，但是此IO还是会在GPIO模式工作。这里正确的做法应该是用gpio_free来代替gpio_request(IOMUX_TO_GPIO(pin),NULL)。以下，做了个简单的测试。

源程序片段：

mxc_request_iomux(MX25_PIN_A14, MUX_CONFIG_ALT5);

mxc_iomux_set_pad(MX25_PIN_A14, PAD_CTL_PKE_ENABLE );

ret = gpio_request(IOMUX_TO_GPIO(MX25_PIN_A14),"power_latch");

printk(KERN_INFO "MTzhou: ret = %d at%s-%d!\r\n",ret,__FILE__,__LINE__);

输出结果：

结果分析：

#define EBUSY 16 /* Device or resource busy */

Ret = -16，IO停留在busy状态！

设置IO的PAD属性

设置pad属性其实就是简单的修改SW_PAD_CTL_Register寄存器来设置IO的电气特性。

void mxc_iomux_set_pad(iomux_pin_name_t pin, u32 config)