设备树核心属性compatible详解：从入门到实战

原创于 2025-12-31 15:11:57 发布 · 938 阅读

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设备树核心属性compatible详解：从入门到实战

引言：设备树的"身份证"系统

在嵌入式开发中，设备树（Device Tree）是连接硬件与软件的关键桥梁。而compatible属性就是设备树的"身份证"，它决定了硬件设备如何被操作系统识别和驱动。本文将通过生活化类比和实战案例，带你彻底掌握compatible的奥秘。

一、compatible属性基础概念

1.1 设备树结构类比

想象设备树是一个大型公司的组织架构图：

节点(Node) = 部门（如研发部、市场部）
属性(Property) = 部门职责描述
compatible = 部门编号（唯一标识）

1.2 compatible的核心作用

compatible = "厂商,设备型号", "通用标准";

第一字符串：精确匹配（如"asus,rog-strix"）
后续字符串：通用兼容（如"pci-express"）

就像身份证：

姓名：精确匹配（“张三”）
民族/性别：通用属性（“汉族/男”）

二、compatible实战解析

2.1 基础应用案例：LED驱动

leds {
compatible = "gpio-leds"; // 通用LED驱动匹配

power_led: power {
label = "system:power"; // 设备标识
gpios = <&gpio 15 GPIO_ACTIVE_HIGH>; // 物理引脚
default-state = "on";
};
};

驱动匹配过程：

2.2 进阶案例：触摸屏驱动

&i2c1 {
touchscreen@38 {
compatible = "focaltech,ft6236", "edt,edt-ft5x06";
reg = <0x38>; // I2C地址
interrupt-parent = <&gpio>;
interrupts = <5 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>; // 中断引脚
};
};

匹配优先级：

优先匹配focaltech,ft6236（厂商专用驱动）
若无，匹配edt,edt-ft5x06（通用驱动）

三、项目实战：添加新设备

3.1 场景：为全志T113添加温湿度传感器

硬件：AHT20温湿度传感器（I2C接口）

步骤1：设备树节点添加

// 文件: sun8i-t113.dtsi
&i2c2 {
status = "okay";

aht20: sensor@38 {
compatible = "aosong,aht20"; // 匹配驱动
reg = <0x38>;// I2C地址
vdd-supply = <&reg_dcdc1>;// 电源
};
};

步骤2：驱动代码匹配

// 驱动文件: drivers/iio/humidity/aht20.c
static const struct of_device_id aht20_of_match[] = {
{ .compatible = "aosong,aht20" }, // 匹配字符串
{ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, aht20_of_match);

static struct i2c_driver aht20_driver = {
.driver = {
.name = "aht20",
.of_match_table = aht20_of_match, // 关键匹配表
},
.probe = aht20_probe,
.id_table = aht20_id,
};

步骤3：验证加载

# 查看内核日志
dmesg | grep aht20
# 预期输出:
# [3.452100] aht20 2-0038: AHT20 temperature sensor registered

3.2 调试技巧

问题排查表：

现象	可能原因	解决方案
设备未加载	compatible拼写错误	dmesg
驱动未触发	缺少MODULE_DEVICE_TABLE	检查驱动是否声明
重复匹配	多个驱动声明相同compatible	检查驱动冲突

四、类比学习：设备树属性家族

4.1 寄存器属性：`reg`

reg = <地址 长度>;

类比：设备的"家庭住址"

memory@80000000 {
device_type = "memory";
reg = <0x80000000 0x20000000>; // 512MB内存
};

4.2 中断属性：`interrupts`

interrupts = <控制器 编号 触发类型>;

类比：设备的"紧急联系电话"

ethernet@1c30000 {
interrupts = <GIC_SPI 82 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
// GIC控制器, SPI中断82, 高电平触发
};

4.3 时钟属性：`clocks`

clocks = <&时钟源 时钟ID>;

类比：设备的"生物钟"

uart0: serial@5000000 {
clocks = <&ccu CLK_BUS_UART0>; // 使用CCU的UART0时钟
};

五、compatible高级应用

5.1 多设备兼容

compatible = "ti,tps65218", "ti,tps65217";
// 支持新老两代芯片

5.2 设备变种处理

// 驱动中处理变种
static int sensor_probe(struct i2c_client *client)
{
if (of_device_is_compatible(np, "aosong,aht20-pro")) {
// 专业版特殊处理
} else {
// 标准版处理
}
}

5.3 自动设备生成

// 自动生成多个I2C设备
i2c {
compatible = "simple-bus"; // 通用总线驱动
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;

sensor@48 { ... };
eeprom@50 { ... };
};

六、实战拓展：跨平台设备树

6.1 全志T113 vs 瑞芯微RK3568

属性	T113	RK3568	转换规则
GPIO	`&pio PH 5`	`&gpio3 RK_PA1`	引脚重映射
时钟	`&ccu CLK_PLL_PERIPH0`	`&cru PLL_CPLL`	时钟树转换
中断	`GIC_SPI 50`	`GIC_SPI 148`	中断号重计算

6.2 通用设备树模板

/dts-v1/;

/ {
compatible = "board-vendor,board-name"; // 板级标识

#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;

memory@80000000 {
device_type = "memory";
reg = <0x80000000 0x40000000>; // 1GB内存
};

cpus {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
cpu0: cpu@0 {
compatible = "arm,cortex-a7";
device_type = "cpu";
reg = <0>;
};
};

soc {
compatible = "simple-bus";
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
ranges;

serial0: uart@5000000 {
compatible = "snps,dw-apb-uart";
reg = <0x05000000 0x100>;
interrupts = <0 20 4>;
clocks = <&clk_periph>;
};
};
};

七、调试工具集

7.1 设备树查看命令

# 反编译DTB
dtc -I dtb -O dts -o system.dts /boot/dtb.img

# 查看节点属性
ls /proc/device-tree/soc/uart@5000000/

# 实时调试
echo "file drivers/of/*.c +p" > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control