linux pinmux 引脚多路复用驱动分析与使用

一、网上的文章一般都是分析pinctrl驱动的，从头到尾分析了一遍，搞的相当复杂，实际上没那么复杂二、pinmux的概要分析，有关文件如下/pinctrl/core.c、/pinctrl/Pinmux.c、平台相关的结构体pinctrl_state，pinctrl_setting，pinmux_ops，pinctrl_desc，pinctrl_map，基本原理如下：1、通过在平台相关的pin...

杀不死的进程

7912人浏览 · 2018-11-20 16:44:07

杀不死的进程 · 2018-11-20 16:44:07 发布

一、网上的文章一般都是分析pinctrl驱动的，从头到尾分析了一遍，搞的相当复杂，实际上没那么复杂

二、pinmux的概要分析，有关文件如下/pinctrl/core.c、/pinctrl/Pinmux.c、平台相关的结构体pinctrl_state，pinctrl_setting，pinmux_ops，pinctrl_desc，pinctrl_map，基本原理如下：
1、通过在平台相关的pinctrl驱动初始化函数pinctrl_probe，调用pinctrl_register函数，将平台相关的，已经定义好的函数指针等通过结构体封装，传给该函数，相当于已经注册好了；
2、不管是core.c里面的实现，还是Pinmux.c里面的实现，无非是最终会通过回调函数，调用到上面提到的平台相关的已经定义好的实现，包括以功能为依据的分组，比如SPI、UART的引脚的配置，完成引脚的功能配置
3、这就是linux下面抽象出了各种功能，形成了一个中间件，对上层app提供统一的接口，下层各个soc厂商按照定义好的格式对其进行实现，最后上层app就会调用到底层来
4、当然，pinmux的实现利用了很多机制，比如链表的插入、遍历等等

三、具体到代码，如何调用API实现引脚功能复用呢？
1、直接在代码中调用这个API即可，devm_pinctrl_get_select( struct device *dev, const char *name)，参考其他地方的调用，可以直接针对功能进行引脚复用的配置，当然，前提是pinctrl-soc.c里面已经做好了相关配置，这里的soc指的是ARM平台，比如高通、三星、MTK、TI等等。
linux pinctrl 配置_这个ID洒家要了的博客-CSDN博客_pinctrl_lookup_state

Linux内核中的pinctrl子系统应用实例

主要函数

struct pinctrl *devm_pinctrl_get(struct device *dev)

pinctrl_lookup_state //寻找一个pin的配置

pinctrl_select_state // 设置选择一个pin的配置

由于近期在做一个项目用到了pinctrl子系统，但是对pinctrl子系统了解又不是很多，所以遇到了麻烦，但是找度娘发现很少有同行对pinctrl的具体用法做出说明，所以只能自己去搞了，在经过一段时间对Linux内核源码的折腾，最终搞定，并将我所应用的实例给展示一下，希望对大家有所帮助。

关于pinctrl是什么，为什么要用pinctrl，源码深度剖析我在这就不赘述了，有位博友总结的非常好，大家可以参考GPIO子 GPIO子系统 - 蜗窝科技 GPIO子。

下面我介绍一下如何去使用内核中的pinctrl子系统以device tree设备树为例，当你需要控制某些pin的时候，你首先要在devicetree中去按照pinctrl的规则去描述它，然后才能在driver中去使用：

案例1：

xxx这个设备要用到gpg0_1这个pin的TE_DECON_INT功能，并分别将这两个状态取了个名字turnon_tes和turnoff_tes.这个名字是随便起的。重点是看pinctrl-0和pinctrl-1，根据示例，它们分别引用了disp_teson和disp_tesoff这两个节点。

xxx {  
    ....  
    pinctrl-names = "turnon_tes", "turnoff_tes";  
    pinctrl-0 = <&disp_teson>;  
    pinctrl-1 = <&disp_tesoff>;  
};  

 
xxx {

....

pinctrl-names = "turnon_tes", "turnoff_tes";

pinctrl-0 = <&disp_teson>;

pinctrl-1 = <&disp_tesoff>;

};

两个重要的属性必须有：pins 和 pin-function分别是pin的名字和要把pin配置成什么功能，还有gpg0属于pinctrl_2,所以这个地方引用的是pinctrl_2而不是其他。

&disp_teson_pinctrl { //#define disp_teson_pinctrl pinctrl_2

disp_teson: disp_teson {

samsung,pins = disp_teson_pin; //#define disp_teson_pin "gpg0-1"

samsung,pin-function = <disp_teson_con>;//#define disp_teson_con 2 -- 对应0x2 = TEDECON_INT

};

};

&disp_tesoff_pinctrl {

disp_tesoff: disp_tesoff {

samsung,pins = disp_tesoff_pin; //#define disp_teson_pin "gpg0-1"

samsung,pin-function = <disp_tesoff_con>;//#define disp_teson_con 0

};

};

那么driver如何去操作这个pin呢？首先需要大家熟悉几个内核的API：

1. 获取一个pinctrl句柄，参数是dev是包含这个pin的device结构体即xxx这个设备的device

/** 
 * struct devm_pinctrl_get() - Resource managed pinctrl_get() 
 * @dev: the device to obtain the handle for 
 * 
 * If there is a need to explicitly destroy the returned struct pinctrl, 
 * devm_pinctrl_put() should be used, rather than plain pinctrl_put(). 
 */  
struct pinctrl *devm_pinctrl_get(struct device *dev)  

 
/**

* struct devm_pinctrl_get() - Resource managed pinctrl_get()

* @dev: the device to obtain the handle for

*

* If there is a need to explicitly destroy the returned struct pinctrl,

* devm_pinctrl_put() should be used, rather than plain pinctrl_put().

*/

struct pinctrl *devm_pinctrl_get(struct device *dev)

2. 获取这个pin对应pin_state（引脚状态-turnon_tes/turnoff_tes）

/** 
 * pinctrl_lookup_state() - retrieves a state handle from a pinctrl handle 
 * @p: the pinctrl handle to retrieve the state from 
 * @name: the state name to retrieve 
 */  
struct pinctrl_state *pinctrl_lookup_state(struct pinctrl *p, const char *name)  
 
/**

* pinctrl_lookup_state() - retrieves a state handle from a pinctrl handle

* @p: the pinctrl handle to retrieve the state from

* @name: the state name to retrieve

*/

struct pinctrl_state *pinctrl_lookup_state(struct pinctrl *p, const char *name)

3. 设置引脚为为某个stata -- turnon_tes/turnoff_tes

/** 
 * pinctrl_select_state() - select/activate/program a pinctrl state to HW 
 * @p: the pinctrl handle for the device that requests configuration 
 * @state: the state handle to select/activate/program 
 */  
int pinctrl_select_state(struct pinctrl *p, struct pinctrl_state *state)  
 
/**

* pinctrl_select_state() - select/activate/program a pinctrl state to HW

* @p: the pinctrl handle for the device that requests configuration

* @state: the state handle to select/activate/program

*/

int pinctrl_select_state(struct pinctrl *p, struct pinctrl_state *state)

具体操作：

/* 获取pin control state holder 的句柄 */  
pinctrl = devm_pinctrl_get(dev);                                       
/* 得到名字为turnon_tes和turnoff_tes对应的pin state */  
struct pinctrl_state * turnon_tes = pinctrl_lookup_state(pinctrl, "turnon_tes");       
struct pinctrl_state * turnoff_tes = pinctrl_lookup_state(pinctrl, "turnoff_tes");  
/* 设置名字为turnon_tes这个pinctrl对应引脚（gpg0-1）的pin state，即gpg0_1对应的寄存器位域设置为2 */  
pinctrl_select_state(pinctrl, turnon_tes)。  
 
/* 获取pin control state holder 的句柄 */

pinctrl = devm_pinctrl_get(dev);

/* 得到名字为turnon_tes和turnoff_tes对应的pin state */

struct pinctrl_state * turnon_tes = pinctrl_lookup_state(pinctrl, "turnon_tes");

struct pinctrl_state * turnoff_tes = pinctrl_lookup_state(pinctrl, "turnoff_tes");

/* 设置名字为turnon_tes这个pinctrl对应引脚（gpg0-1）的pin state，即gpg0_1对应的寄存器位域设置为2 */

pinctrl_select_state(pinctrl, turnon_tes)。

经过以上操作，gpg_1引脚对应的con寄存器的对应的位域被配置成2，即0x2 = TE_DECON_INT功能。同意，根据此方法也可以设置turnoff_tes的状态。

案例2 -- 一个背光灯device需要使用pwm的输出pin：
device tree：
背光系统中要用到gpd2_4这个pin的TOUT_0功能和gpd4_3这个pin的输出功能并输出1，需要在backlight这个node中做以下描述，这两个pin只有一个状态（pwm-on），同样，这个名字也是可以随便起的。bl_pwm_ctrl和bl_pwm_en_ctrl分别是对这两个pin的描述。

backlight {  
    ...  
    ...  
    pinctrl-names = "pwm-on";  
    pinctrl-0 = <&bl_pwm_ctrl @bl_pwm_en_ctrl>;  
}；  
 
backlight {

...

...

pinctrl-names = "pwm-on";

pinctrl-0 = <&bl_pwm_ctrl @bl_pwm_en_ctrl>;

}；

/* <span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: KaiTi_GB2312; font-size: 18px; line-height: 24.5px;">这个和上面一样，就不多说了</span> */

/* 这个和上面一样，就不多说了 */

&bl_pwm_ctrl_pinctrl{                                     //#define bl_pwm_ctrl_pinctrl   pinctrl_2     
    bl_pwm_ctrl: bl_pwm_ctrl {  
        samsung,pins = bl_pwm_ctrl_pin;           //#define bl_pwm_ctrl_pin   "gpd2-4"  
        samsung,pin-function = <bl_pwm_ctrl_con>; //#define bl_pwm_ctrl_con       2  
        samsung,pin-pud = <bl_pwm_ctrl_pull>;     //#define bl_pwm_ctrl_pull      3  
        samsung,pin-drv = <bl_pwm_ctrl_drv>;      //#define bl_pwm_ctrl_drv       0  
    };  
};  
 
&bl_pwm_ctrl_pinctrl{ //#define bl_pwm_ctrl_pinctrl pinctrl_2

bl_pwm_ctrl: bl_pwm_ctrl {

samsung,pins = bl_pwm_ctrl_pin; //#define bl_pwm_ctrl_pin "gpd2-4"

samsung,pin-function = <bl_pwm_ctrl_con>; //#define bl_pwm_ctrl_con 2

samsung,pin-pud = <bl_pwm_ctrl_pull>; //#define bl_pwm_ctrl_pull 3

samsung,pin-drv = <bl_pwm_ctrl_drv>; //#define bl_pwm_ctrl_drv 0

};

};

这个描述比上面多了个pin-val，因为这个引脚不仅要配置成输出功能，还要输出1，所以pin-val = 1。

&bl_pwm_en_ctrl_pinctrl{  
    bl_pwm_en_ctrl: bl_pwm_en_ctrl {  
        samsung,pins = bl_pwm_en_ctrl_pin;           //#define bl_pwm_en_ctrl_pin     "gpd4-3"  
        samsung,pin-function = <bl_pwm_en_ctrl_con>; //#define bl_pwm_en_ctrl_con      1  
        samsung,pin-val = <1>;  
        samsung,pin-pud = <bl_pwm_en_ctrl_pull>;  
        samsung,pin-drv = <bl_pwm_en_ctrl_drv>;  
    };  
};  
 
&bl_pwm_en_ctrl_pinctrl{

bl_pwm_en_ctrl: bl_pwm_en_ctrl {

samsung,pins = bl_pwm_en_ctrl_pin; //#define bl_pwm_en_ctrl_pin "gpd4-3"

samsung,pin-function = <bl_pwm_en_ctrl_con>; //#define bl_pwm_en_ctrl_con 1

samsung,pin-val = <1>;

samsung,pin-pud = <bl_pwm_en_ctrl_pull>;

samsung,pin-drv = <bl_pwm_en_ctrl_drv>;

};

};

driver的操作：

在backlight的driver的probe中：

struct pinctrl * p = devm_pinctrl_get(&pdev->dev);  
struct pinctrl_state * default_state = pinctrl_lookup_state(p, "pwm-on");  
pinctrl_select_state(p, default_state);  
 
struct pinctrl * p = devm_pinctrl_get(&pdev->dev);

struct pinctrl_state * default_state = pinctrl_lookup_state(p, "pwm-on");

pinctrl_select_state(p, default_state);

执行完以上操作，可以发现gpd2_4引脚被配置成了TOUT_0功能，gpd4_3引脚被配置成为了输出功能，并且输出1（高电平）。
以上就是pinctrl子系统的应用实例。如果有解释不太正确的地方请指教。

外部接口
1.pinctrl
pinctrl_get
pinctrl_put
devm_pinctrl_get
devm_pinctrl_put
pinctrl_lookup_state
pinctrl_select_state
devm_pinctrl_get_select
devm_pinctrl_get_select_default
pin_config_get
pin_config_set
pin_config_group_get
pin_config_group_set

2.gpio
gpio_request
gpio_free
gpio_direction_input
gpio_direction_output
__gpio_get_value
__gpio_set_value
of_get_named_gpio