Linux驱动开发基础(pinctrl子系统和GPIO子系统)

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目录

1. Pinctrl 子系统 

1.1 引入

1.2 概念

1.2.1 pin controller

1.2.2 client device

2. GPIO 子系统

2.1 引入

2.2 GPIO的使用

2.2.1 设备树指定引脚

2.2.2 驱动代码中调用GPIO子系统

2.2.3 sysfs 中的访问方法

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1. Pinctrl 子系统 

1.1 引入

要想让pinA、B用于GPIO或I2C，需要设置IOMUX（输入/输出多路复用器）让它们连接到GPIO模块或I2C模块；

所以GPIO、I2C应该是并列的关系，它们能够使用之前，需要设置IOMUX。 有时候并不仅仅是设置IOMUX，还要配置引脚，比如上拉、下拉、开漏等等。

现在的芯片动辄几百个引脚，在使用到GPIO功能时，让你一个引脚一个引脚去找对应的寄存器，这要疯掉。所以BSP工程师已经提前做好的了，BSP工程师把引脚的复用、配置抽出来，做成Pinctrl子系统，给GPIO、I2C 等模块使用，我们只需要引用就行了

1.2 概念

pin controller：可以用它来复用引脚、配置引脚

client device：声明自己要使用哪些引脚的哪些功能，怎么配置它们

1.2.1 pin controller

是一个软件上的概念，你可以认为它对应IOMUX──用来复用引脚，还可以配置引脚(比如上下拉电阻等)

注意：pin controller和GPIO Controller不是一回事，前者控制的引脚可用于GPIO功能、I2C功能；后者只是把引脚配置为输入、输出等简单的功能。即先用pin controller把引脚配置为GPIO，再用GPIO Controler把引脚配置为输入或输出。

1.2.2 client device

Pinctrl系统的客户，那就是使用Pinctrl系统的设备，使用引脚的设备。它在设备树里会被定义为一个节点，在节点里声明要用哪些引脚。

1.pin state

pin state 对应图中的 pinctrl-names

对于一个“client device”来说，比如对于一个UART设备，它有多个“状态”：default、sleep等，那对应的引脚也有这些状态。

比如默认状态下，UART设备是工作的，那么所用的引脚就要复用为UART功能。

在休眠状态下，为了省电，可以把这些引脚复用为GPIO功能；或者直接把它们配置输出高电平。

上图中，pinctrl-names里定义了2种状态：default、sleep。

• 第0种状态用到的引脚在pinctrl-0中定义，它是state_0_node_a， 位于pincontroller 节点中。

• 第1种状态用到的引脚在pinctrl-1中定义，它是state_1_node_a， 位于pincontroller 节点中。

当这个设备处于 default 状态时，pinctrl 子系统会自动根据上述信息把所用引脚复用为uart0功能。

当这这个设备处于 sleep 状态时，pinctrl 子系统会自动根据上述信息把所用引脚配置为高电平。

2.groups 和 function

• group：一个设备会用到一个或多个引脚，这些引脚就可以归为一组；

• function：这些引脚可以复用为某个功能。