Jetson AGX Orin 连接自定义硬件设备（pinmux + 设备树）

环境信息

Ubuntu 20.04.4 LTS 64-bit
Linux kernel: tegra 5.10.65
JetPack 5.0.1-b118

目标

在Jetson AGX Orin上接入一块自定义的数据采集板，使用SPI通信接收到数据。

流程

我现在有的设备是一台Jetson AGX Orin 和一块采集板，采集板通过Orin的40 pin接口接入。总体来说，主要分为三个步骤：

调整pinmux，打开SPI接口；
载入SPI设备驱动，用设备树文件自定义设备节点；
为采集板编写自己的硬件驱动程序。

我在安装和配置的过程中，遇到了各种问题，Orin的资料和文档也比较少，以此记录一下=v=

Pinmux（busybox配置）

引脚复用（Pin Multiplexing），根据Orin的 40 pin GPIO expansion header，为需要的pin打开SPI功能。比如我用的是SPI1，那就需要打开19、21、23、24、26。

一般Jetson机器配置pinmux的方法是使用jetson-io，但我目前版本的Orin使用jetson-io会报错。报错信息为：

Traceback (most recent call last):File "/opt/nvidia/jetson-io/jetson-io.py", line 25, in <module>from Jetson import boardFile "/opt/nvidia/jetson-io/Jetson/board.py", line 28, in <module>import HeadersFile "/opt/nvidia/jetson-io/Headers/__init__.py", line 34, in <module>if hdr.HDR.default:
AttributeError: module 'Headers.__init++' has no attribute 'HDR'

根据Nvidia开发者论坛上的信息，官方会在下一次版本发布中修复。
所以在修复之前先不使用jetson-io，使用busybox手动修改register里的值来配置pinmux。也可以修改dtb文件来配置，但流程比较复杂，而且目前没有找到很完整的Orin配置文档，所以用busybox手动配置。这种配置方法在重启机器后就会失效，需要重新配置，但配置起来较为方便。

下载

sudo apt-get install busybox

使用方法是：

busybox devmem <32-bit address> # 查看register里的值
busybox devmem <32-bit address> w <value> # 为register写入value

找到register的地址

打开Jetson Orin Technical Reference Manual（TRM）
在TRM里找到pin的名字，一般是根据关键词搜索，比如我要配置SPI1，就搜索“SPI1”，在Pinmux Registers章节下找到相关的register，记录下offset。
根据刚才找到的register的名字，确定属于哪个pad controll group。比如刚才找到的PADCTL_G2_SPI1_CS0_0就在G2 PAD Control Registers底下，看到是对应的PADCTL_A13。在TRM里搜索“PADCTL_A13”，在System Address Map的表格里找到对应的起始地址。记录起始地址。
register address = 起始地址 + offset，比如 PADCTL_G2_SPI1_CS0_0，就是0x0243d008。

给register赋值

具体要赋的值可以在刚才的TRM里查询，比如打开SPI1的话，可以这样赋值。

busybox devmem 0x0243d008 w 0x00000400
busybox devmem 0x0243d018 w 0x00000450
busybox devmem 0x0243d028 w 0x00000400
busybox devmem 0x0243d038 w 0x00000400
busybox devmem 0x0243d040 w 0x00000400

修改完可以立即生效。

SPI驱动和设备树（device tree）

Orin上是有spidev的驱动的，只是开机时没有启动。临时启动可以使用 modprobe spidev，也可以添加到/etc/modules-load.d/modules.conf里开机自动加载。
但我需要一个自定义的spi节点，所以需要修改设备树文件。方法是要通过另一台主机flash dtb，只刷有关dtb的内容。

找到要修改的dtb文件

在Orin上查看：

dmesg | grep -i dts

可以看到文件名是 ../hardware/nvidia/platform/t23x/concord/kernel-dts/tegra234-p3701-0000-p3737-0000.dts。

刷机

找到另一台Ubuntu的主机，我是在Windows下用的Ubuntu 18的虚拟机。

下载安装 Nvidia SDK Manager。打开软件，在Step 1 和 Step 2 里打勾并下一步，下载需要的JetPack，在Step 3里 Skip 需要Flash的部分，只下载。这时候也可以不插入Orin机器。如果不修改下载地址，最后会在home目录下出现 ~/nvidia/nvidia_sdk/JetPack_5.0.1_DP_Linux_JETSON_AGX_ORIN_TARGETS，里面有刷机需要的flash.sh。
下载和Orin版本一致的kernel源码（https://developer.nvidia.com/embedded/jetson-linux ），解压，并在 /Linux_for_Tegra/source/public下解压kernel_src.tbz2，这是kernel的源码。
找到要修改的dts文件。根据刚刚在Orin上找到的文件路径，找到相应的文件。打开后并没有看到spi相关的内容，所以在include的文件里找，可以找到spi的内容在/Linux_for_Tegra/source/public/kernel_src/hardware/nvidia/platform/t23x/concord/kernel-dts/cvb/tegra234-p3737-0000-a00.dtsi
按照自己的需求修改文件的内容，比如要换名字或者compatible。
进行kernel内核编译。
编译需要的包：

sudo apt install build-essential bc
sudo apt install flex
sudo apt install bison

编译的完整步骤：https://blog.csdn.net/huiyuanliyan/article/details/92803764

PS. 此处也许也可以只编译DTB文件。

编译完成后的文件夹下，arch/arm64/boot/底下就有dts文件夹，把里面的内容复制并替换到之前用SDK Manager下载的JetPack文件夹下：~/nvidia/nvidia_sdk/JetPack_5.0.1_DP_Linux_JETSON_AGX_ORIN_TARGETS/Linux_for_Tegra/kernel/dtb。
把Orin以Recovery mode连接到这台主机。
开始刷机：

./flash.sh -k A_kernel-dtb jetson-agx-orin-devkit mmcblk0p1

结束后Orin会自己启动，完成。

验证

查看设备树是否已有新加入的节点：

ls /sys/firmware/devicetree/base/

插入硬件设备

根据硬件设备选择合适的接口连接。比如我要用到的是40-pin header，对于Orin机器来说，有箭头标注的地方是pin1。连接时要注意对应，不能插反。

载入自定义硬件驱动程序

对于写好的硬件驱动程序，编译成.ko文件，加载驱动：

sudo insmod mydriver.ko

如果在/dev/下找到自己自定义的设备，即驱动程序配置成功。
关闭这个驱动：

sudo rmmod mydriver.ko