配置 pinctrl 驱动程序 - Qualcomm Dragonwing Documentation

Qualcomm^® Linux 内核中的 Pinctrl 子系统管理和配置用于通用输入/输出（GPIO）、集成电路间（I2C）、串行外设接口（SPI）和其他硬件接口的引脚。 Pinctrl 配置，例如 引脚复用 和 引脚分组，在特定于设备的 pinctrl 驱动程序中管理，驱动程序列出所有可用的引脚和功能。例如，QCS6490 对应的驱动程序位于 kernel-src/drivers/pinctrl/qcom/pinctrl-sc7280.c 文件中。其他受支持目标的对应 pinctrl 驱动程序位于以下文件中：

QCS5430：kernel-src/drivers/pinctrl/qcom/pinctrl-sc7280.c
IQ-9075：kernel-src/drivers/pinctrl/qcom/pinctrl-sa8775p.c
IQ-8275：kernel-src/drivers/pinctrl/qcom/pinctrl-qcs8300.c
IQ-615：kernel-src/drivers/pinctrl/qcom/pinctrl-qcs615.c

有关其他 Qualcomm SoC pinctrl 驱动程序的更多信息，请参见 Pinctrl Drivers。

以下是 pinctrl 数据对象： 表：Pinctrl 数据对象

变量	描述
static const struct pinctrl_pin_desc sc7280_pins	枚举所有引脚及其名称
static const struct msm_pingroup sc7280_groups	定义 GPIO 引脚组的可用复用功能
enum sc7280_functions	将所有可用功能列为枚举值

有关 QCS6490 相应 SoC pinctrl 绑定文档支持功能的更多信息，请参见 pinctrl binding documentation。 功能选择 对于 sc7280_functions 数据对象，一个或多个 GPIO 引脚用作一个功能，并且必须注册到设备树并传递给正确的设备节点。系统启动期间，内核 pinctrl 基础架构会注册这些功能。以下示例显示了内核配置基础架构：

tlmm: pinctrl@f100000 {
    compatible = "qcom,sc7280-pinctrl";
    :
    :
    :
    :
    qup_spi0_data_clk: qup-spi0-data-clk-state {
        pins = "gpio0", "gpio1", "gpio2";
        function = "qup00";
    };

    qup_spi0_cs: qup-spi0-cs-state {
        pins = "gpio3";
        function = "qup00";
    };

    qup_spi1_data_clk: qup-spi1-data-clk-state {
        pins = "gpio4", "gpio5", "gpio6";
        function = "qup01";
    };

    qup_spi1_cs: qup-spi1-cs-state {
        pins = "gpio7";
        function = "qup01";
    };
    :
    :
    :
    :

};



    spi0: spi@980000 {
        compatible = "qcom,geni-spi";
        reg = <0 0x00980000 0 0x4000>;
        clocks = <&gcc GCC_QUPV3_WRAP0_S0_CLK>;
        clock-names = "se";
        pinctrl-names = "default";
        pinctrl-0 = <&qup_spi0_data_clk>, <&qup_spi0_cs>;
        interrupts = <GIC_SPI 601 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <0>;
        power-domains = <&rpmhpd SC7280_CX>;
        operating-points-v2 = <&qup_opp_table>;
        interconnects = <&clk_virt MASTER_QUP_CORE_0 0 &clk_virt SLAVE_QUP_CORE_0 0>,
                <&gem_noc MASTER_APPSS_PROC 0 &cnoc2 SLAVE_QUP_0 0>;
        interconnect-names = "qup-core", "qup-config";
        dmas = <&gpi_dma0 0 0 QCOM_GPI_SPI>,
            <&gpi_dma0 1 0 QCOM_GPI_SPI>;
        dma-names = "tx", "rx";
        status = "disabled";
    };

配置 GPIO 用法

GPIO 引脚配置需要以下两个设置。这些设置定义了 GPIO 引脚状态，并使这些引脚可用于任何输入/输出活动。

复用（Mux）：mux 设置需要从 SoC 特定 pinctrl 驱动程序中一组可用功能中选择映射的功能名称。有关 pinctrl 的更多信息，请参见 Pinctrl configuration。
配置：配置方面需要设置驱动强度和偏置属性。

以下示例展示了这两个设置如何使用以下过程定义 GPIO 引脚：

在设备树中定义引脚配置：

bt_en: bt-en-state {
   pins = "gpio85";
   function = "gpio";
   output-low;
   bias-disable;
};

在设备树中配置设备节点或知识产权（IP）块：

bluetooth: bluetooth {
   compatible = "qcom,wcn6750-bt";
   pinctrl-names = "default";
   pinctrl-0 = <&bt_en>, <&sw_ctrl>;
   enable-gpios = <&tlmm 85 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
   swctrl-gpios = <&tlmm 86 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
   vddaon-supply = <&vreg_s7b_0p9>;
   vddbtcxmx-supply = <&vreg_s7b_0p9>;
   vddrfacmn-supply = <&vreg_s7b_0p9>;
   vddrfa0p8-supply = <&vreg_s7b_0p9>;
   vddrfa1p7-supply = <&vreg_s1b_1p8>;
   vddrfa1p2-supply = <&vreg_s8b_1p2>;
   vddrfa2p2-supply = <&vreg_s1c_2p2>;
   vddasd-supply = <&vreg_l11c_2p8>;
   max-speed = <3200000>;

驱动程序代码必须使用通用 API 在 pinctrl 配置中选择并注册其 GPIO 配置。以下是可用 API 的示例：

devm_gpiod_get_optional(&serdev->dev, "enable", GPIOD_OUT_LOW);

/**
* devm_gpiod_get_optional - Resource-managed gpiod_get_optional()
* @dev: GPIO consumer
* @con_id: function within the GPIO consumer
* @flags: optional GPIO initialization flags
*
* Managed gpiod_get_optional(). GPIO descriptors returned from this function
* are automatically disposed on driver detach. See gpiod_get_optional() for
* detailed information about behavior and return values. */

 gpiod_set_value_cansleep(qcadev->bt_en, 0);

/**
* gpiod_set_value_cansleep() - assign a gpio's value
* @desc: gpio whose value will be assigned
* @value: value to assign
*
* Set the logical value of the GPIO, i.e. taking its ACTIVE_LOW status into
* account
*
* This function is to be called from contexts that can sleep.
*/

GPIO 作为中断请求 (IRQ) 要将 GPIO 设置为 IRQ，请使用以下过程：

在 DTS 文件中配置 GPIO 引脚：

设置 GPIO 引脚的属性和功能。

使用以下配置将引脚设置为使用 GPIO 55 用于 qup_se_l3() 功能：

qupv3_se3_rx: qupv3-se3-rx-state {
   pins = "gpio55";
   function = "qup03"; // To be taken from available from functions.
   drive-strength = <2>;
   bias-disable;
};

为您要将 GPIO 设置为 IRQ 的设备节点创建一个与上述配置类似的 DT 条目。在以下示例中，GPIO55 配置为 IRQ，父级为顶层模式多路复用器（TLMM），电平设置为高。
interrupts-extended = <&tlmm 55 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
驱动程序必须读取该值，并使用 request_irq API 将其注册为通用中断控制器（GIC）的中断，同时指定中断服务寄存器（ISR）和 IRQ 标志。
irq_no = platform_get_irq(pdev, 1);

配置 GPIO 以生成时钟或脉冲宽度调制

将任何 GPIO 配置为 GP_CLK 作为备用功能，以获取时钟或脉冲宽度调制（PWM）。

以下过程适用于 QCS6490 SoC。

有关如何查找具有 GP_CLK 功能的 GPIO 的更多信息，请参见 Pin descriptions。

在 kernel/arch/arm64/boot/dts/qcom/sc7280.dtsi 文件中添加 GPIO 配置节点。

+gpio_pwm_default: gpio_pwm_default {
+       mux {
+               pins = "gpio42";
+               function = "gcc_gp1";    // search "gcc_gp" in "kernel/drivers/pinctrl/qcom/pinctrl-sc7280.c", From this we can find out which GPIO's has GP_CLK functionality
+       };
+
+       config {
+               pins = "gpio42";
+               bias-disable; /* No PULL */
+               drive-strength = <8>; /* 2 MA */
+       };
+};

在 kernel/arch/arm64/boot/dts/qcom/sc7280.dtsi 文件中定义设备树节点。

+beeper: beeper {
+       compatible = "gpio-beeper";
+       pinctrl-names = "default";
+       pinctrl-0 = <&gpio_pwm_default>;
+       clocks = <&clock_gcc GCC_GP1_CLK>; //clock_gcc is gcc clk device node, GCC_GP1_CLK index which defined in "kernel/include/dt-bindings/clock/qcom,gcc-sc7280.h"
+       clock-names = "gpio-pwm-clk";
+};

在设备驱动程序中添加以下代码：

+#include <linux/clk.h>
+#include <linux/io.h>
...
+ struct clk *pclk;
+ struct rcg_clk *gp1_rcg_clk;
+ int ret;
+
+ pclk = devm_clk_get(&pdev->dev, "gpio-pwm-clk");
+ ret = clk_set_rate(pclk, 50000000); // please check the freq table in kernel/drivers/clk/qcom/gcc-sc7280.c, the freq can be found in the freq table of GCC_GP1_CLK.
+ if (ret)
+     printk("clk set rate fail, ret = %d\n", ret);
+
+ ret = clk_prepare_enable(pclk);  // By default this will enable clock as PWM with 50% duty cycle.
+ if (ret)
+     printk("%s: clk_prepare error!!!\n", __func__);
+ else
+     printk("%s: clk_prepare success!\n", __func__);
+

如果您不使用时钟或 PWM，请调用 clk_disable_unprepare() 以禁用时钟以节省功耗。注意确保先调用 clk_prepare_enable() 然后再调用 clk_disable_unprepare()。
要生成所需的占空比，请在 clk_prepare_enable API 之后调用 clk_set_duty_cycle() API。

从用户空间配置 GPIO

使用用户空间的 libgpiod 库来控制 GPIO 以获得更好的性能。

要从主机计算机编译并推送 libgpiod 库，请执行以下操作：

要安装 Arm^®（Arm64）工具链，请运行以下命令：

sudo apt install gcc-aarch64-linux-gnu

sudo apt install binutils-aarch64-linux-gnu

要从 libgpiod 1.6.4.tar.xz 下载并解压 libgpiod 源代码，请运行以下命令：

wget https://www.kernel.org/pub/software/libs/libgpiod/libgpiod-1.6.4.tar.xz

tar xvf libgpiod-1.6.4.tar.xz

cd libgpiod-1.6.4

要为静态链接配置源代码，请运行以下命令：

./configure --enable-tools=yes --build x86_64-pc-linux-gnu --host aarch64-linux-gnu CFLAGS="-static -static-libgcc -Wl,-static,--start-group,/usr/lib/gcc-cross/aarch64-linux-gnu/7.5.0/libgcc.a,/usr/lib/gcc-cross/aarch64-linux-gnu/7.5.0/libgcc_eh.a,/usr/aarch64-linux-gnu/lib/libc.a,--end-group"

要编译库，请运行以下命令：
make
注意编译会创建链接二进制文件。

要构建静态链接的二进制文件，请运行以下命令：

aarch64-linux-gnu-gcc -static -o tools/gpiodetect tools/gpiodetect.o tools/tools-common.o -Wl,-L<ABSOLUTE_PATH_TO_LIBGPIOD>/libgpiod-1.6.4/lib/.libs,-lgpiod,-lpthread,-static

aarch64-linux-gnu-gcc -static -o tools/gpioget tools/gpioget.o tools/tools-common.o -Wl,-L<ABSOLUTE_PATH_TO_LIBGPIOD>/libgpiod-1.6.4/lib/.libs,-lgpiod,-lpthread,-static

aarch64-linux-gnu-gcc -static -o tools/gpioset tools/gpioset.o tools/tools-common.o -Wl,-L<ABSOLUTE_PATH_TO_LIBGPIOD>/libgpiod-1.6.4/lib/.libs,-lgpiod,-lpthread,-static

aarch64-linux-gnu-gcc -static -o tools/gpiofind tools/gpiofind.o tools/tools-common.o -Wl,-L<ABSOLUTE_PATH_TO_LIBGPIOD>/libgpiod-1.6.4/lib/.libs,-lgpiod,-lpthread,-static

aarch64-linux-gnu-gcc -static -o tools/gpioinfo tools/gpioinfo.o tools/tools-common.o -Wl,-L<ABSOLUTE_PATH_TO_LIBGPIOD>/libgpiod-1.6.4/lib/.libs,-lgpiod,-lpthread,-static

aarch64-linux-gnu-gcc -static -o tools/gpiomon tools/gpiomon.o tools/tools-common.o -Wl,-L<ABSOLUTE_PATH_TO_LIBGPIOD>/libgpiod-1.6.4/lib/.libs,-lgpiod,-lpthread,-static

编译后要将二进制文件推送到您的设备，请运行 scp 命令。例如：
scp gpioinfo root@<IP_address>:/path/to/directory/on/device

将二进制文件推送到您的设备后，在设备上运行以下命令与 GPIO 交互：

使用 gpiodetect 和 gpioinfo 命令列出 GPIO 芯片和线路。以下示例显示 GPIO 芯片信息：

sh-5.2# ./gpiodetect
gpiochip0 [c440000.spmi:pmic@8:pinctrl@c00] (12 lines)
gpiochip1 [c440000.spmi:pmic@1:gpio@8800] (10 lines)
gpiochip2 [c440000.spmi:pmic@2:gpio@8800] (9 lines)
gpiochip3 [c440000.spmi:pmic@0:gpio@b000] (4 lines)
gpiochip4 [f100000.pinctrl] (176 lines)
gpiochip5 [33c0000.pinctrl] (15 lines)

以下示例显示 GPIO 线路：

sh-5.2# ./gpioinfo gpiochip5
gpiochip5 - 15 lines:
      line    0:      unnamed       unused   input   active-high
      line    1:      unnamed       unused   input   active-high
      line    2:      unnamed       unused   input   active-high
      line    3:      unnamed       unused   input   active-high
      line    4:      unnamed       unused   input   active-high
      line    5:      unnamed       unused   input   active-high
      line    6:      unnamed       unused   input   active-high
      line    7:      unnamed       unused   input   active-high
      line    8:      unnamed       unused   input   active-high
      line    9:      unnamed       unused   input   active-high
      line   10:      unnamed       unused   input   active-high
      line   11:      unnamed       unused   input   active-high
      line   12:      unnamed       unused   input   active-high
      line   13:      unnamed       unused   input   active-high
      line   14:      unnamed       unused   input   active-high

使用 gpioset 命令设置 GPIO 值。例如，要在 gpiochip4 上设置 GPIO line 0，请执行以下操作：

sh-5.2# ./gpioset gpiochip4 0=1
sh-5.2# ./gpioinfo gpiochip4
gpiochip4 - 176 lines:
   line    0:      unnamed       unused   output  active-high
   line    1:      unnamed       unused   input   active-high

使用 gpioget 命令读取 GPIO 值。例如，要读取 gpiochip4 上 GPIO line 0 的值，请执行以下操作：

sh-5.2# ./gpioget gpiochip4 0
1
sh-5.2# ./gpioinfo gpiochip4
gpiochip4 - 176 lines:
         line    0:      unnamed       unused   input   active-high
         line    1:      unnamed       unused   input   active-high

​配置 GPIO 用法

​配置 GPIO 以生成时钟或脉冲宽度调制

​从用户空间配置 GPIO

配置 GPIO 用法

配置 GPIO 以生成时钟或脉冲宽度调制

从用户空间配置 GPIO