MTK 驱动开发（1）---GPIO架构

转自：http://blog.csdn.net/loongembedded/article/details/41179749

1. GPIO驱动功能

用来配置GPIO引脚，主要的功能如下：

(1) 在系统启动阶段配置GPIO引脚的默认值。

(2) 在系统跑起来后，提供接口让其他模块来改变GPIO引脚功能。

2. GPIO驱动架构

图1

GPIO驱动提供两种接口：

(1) 内核空间：其他驱动可调用GPIO驱动提供的功能。

比如mt_set_gpio_dir、mt_set_gpio_mode等。

(2) 用户空间：用户空间可通过发送IOCTL给/dev/mtgpio来操作GPIO

如open、ioctl、write、read和close等函数。

3. GPIO的定制化(customization)

3.1 DCT

DCT(DriverCustomization Tool)为每个GPIO引脚产生默认值，此工具对应\mediatek\source\dct\Drven.exe，对应的文件是

\mediatek\custom\hsimobile77_ics2\kernel\dct\dct\codegen.dws。

这部分可参考http://blog.csdn.net/mcgrady_tracy/article/details/40788873

3.2 GPIO的使用

DCT也为每个模块生成一个唯一的名字，因此，每个模块可以使用此名字来访问GPIO的API。

图2

比如可以为GPIO15引脚配置名字为GPIO_WIFI_EINT_PIN，使用示例代码如下：

[plain] view plaincopy

#defineGPIO_WIFI_EINT_PIN GPIO15
const static u32mtk_wcn_cmb_sdio_eint_pin = GPIO_WIFI_EINT_PIN;
mt_set_gpio_pull_select(mtk_wcn_cmb_sdio_eint_pin,GPIO_PULL_UP);

图3

我们能够选择其中一个GPIO变量名给GPIO引脚，一般情况下只有VarName 1被安排座位GPIO变量，但也可以都不选择。VarName2在GPIO引脚被两个应用或是模块共享时这样的特殊情况下使用。

GPIO变量名和对应引脚的接口是int mt_get_md_gpio(char * gpio_name, intlen)

4. 源代码路径

(1) Cust_gpio_usage.h

在\mediatek\custom\hsimobile77_ics2\kernel\dct\dct目录下，GPIO使用的头文件，它为每个驱动模块提供唯一的名字：

[plain] view plaincopy

#defineGPIO_WIFI_EINT_PIN GPIO15
#defineGPIO_WIFI_EINT_PIN_M_GPIO GPIO_MODE_00
#defineGPIO_WIFI_EINT_PIN_M_EINT GPIO_MODE_02
#define GPIO_WIFI_EINT_PIN_M_PWM GPIO_MODE_03

(2) Cust_gpio_boot.h

在\mediatek\custom\hsimobile77_ics2\kernel\dct\dct目录下，定义了GPIO默认值，如：

[plain] view plaincopy

//Configureationfor Pin 15
#defineGPIO15_MODE GPIO_MODE_02
#defineGPIO15_DIR GPIO_DIR_IN
#define GPIO15_PULLEN GPIO_PULL_ENABLE
#defineGPIO15_PULL GPIO_PULL_UP
#defineGPIO15_DATAOUT GPIO_OUT_ZERO
#defineGPIO15_DATAINV GPIO_DATA_UNINV

(3) Board.c

在\mediatek\custom\hsimobile77_ics2\kernel\core\src目录下，应用DCT生成的设置的入口

(4) Mt6577_gpio.h

在\mediatek\platform\mt6577\kernel\core\include\mach下。

(5) Gpio.c

在\mediatek\platform\mt6577\kernel\core下，实现GPIO API，如：

[plain] view plaincopy

s32mt_set_gpio_mode(u32 pin, u32 mode);

(6) Mt6577_gpio.c

在\mediatek\platform\mt6577\uboot下

5. 设备名和设备对应的驱动名

下面以gpio.c下来说明：

(1) 设备名

[plain] view plaincopy

static structmiscdevice mt_gpio_device = {
.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
.name = "mtgpio",
.fops = &mt_gpio_fops,
};

这里的name就是指gpio设备的设备名，为mtgpio。

(2) 驱动名

这里的gpio设备对应的取名名称定义如下

[plain] view plaincopy

#defineGPIO_DEVICE "mt-gpio"
static structplatform_driver gpio_driver =
{
.probe = mt_gpio_probe,
.remove = mt_gpio_remove,
.shutdown = mt_gpio_shutdown,
.suspend = mt_gpio_suspend,
.resume = mt_gpio_resume,
.driver = {
.name = GPIO_DEVICE,
},
};

可见这里设备名和驱动名不一样，但也可以一样。

6. 应用程序如何读写gpio引脚

用户空间是通过read和write来读写的，比如我们要设置GPIO85引脚为高电平，控制代码如下：

[plain] view plaincopy

oned_gpio_fd =open(C4000_GPIO_DEVICE_NAME, O_RDWR);
write(oned_gpio_fd,"-wdout85 1", 10);

对应于mtgpio驱动下gpio.c的mt_gpio_store_pin函数，那怎么知道

[plain] view plaincopy

staticDEVICE_ATTR(pin, 0664,mt_gpio_show_pin, mt_gpio_store_pin);

函数宏DEVICE_ATTR内封装的是__ATTR(_name,_mode,_show,_stroe)方法，_show表示的是读方法，_stroe表示的是写方法。

当我们将数据 echo 到接口中时，在上层实际上完成了一次 write 操作，对应到 kernel ，调用了驱动中的 “store”。同理，当我们cat 一个接口时则会调用 “show” 。到这里，只是简单的建立了 android 层到 kernel 的桥梁，真正实现对硬件操作的，还是在 "show" 和 "store" 中完成的

在内核中， sysfs 属性一般是由 __ATTR 系列的宏来声明的，如对设备的使用 DEVICE_ATTR ，对总线使用 BUS_ATTR ，对驱动使用 DRIVER_ATTR ，对类别(class)使用 CLASS_ATTR, 这四个高级的宏来自于 <include/linux/device.h>, 都是以更低层的来自 <include/linux/sysfs.h> 中的 __ATTR/__ATRR_RO 宏实现。

DEVICE_ATTR 宏声明有四个参数，分别是名称、权限位、读函数、写函数。其中读函数和写函数是读写功能函数的函数名。如果完成了DEVICE_ATTR函数宏的填充，下面就需要创建接口了

[plain] view plaincopy

static structdevice_attribute *gpio_attr_list[] = {
&dev_attr_pin,
};
static intmt_gpio_create_attr(struct device *dev)
{
int idx, err = 0;
int num = (int)(sizeof(gpio_attr_list)/sizeof(gpio_attr_list[0]));
if (!dev)
return -EINVAL;
for (idx = 0; idx < num; idx++) {
if ((err = device_create_file(dev,gpio_attr_list[idx])))
break;
}
return err;
}
module_init(mt_gpio_init)--->mt_gpio_init()--->mt_gpio_probe()--->mt_gpio_create_attr()

参考http://blog.csdn.net/loongembedded/article/details/41174525

7. 设置驱动权限

oned_gpio_fd =open("/sys/class/misc/mtgpio/pin", O_RDWR);

发现oned_gpio_fd=-1，表示打开失败，因为权限不够，默认mtgpio驱动的权限是0664的，通过下面几点可以看出来：

(1) Gpio.c

[plain] view plaincopy

staticDEVICE_ATTR(pin, 0664,mt_gpio_show_pin, mt_gpio_store_pin);

(2) mediatek\config\mt6577\init.rc

[plain] view plaincopy

# GPIO
chmod 0664/dev/mtgpio

对应的权限图如下：

图4

可知应用程序是属于其他，因为没有写权限，所以在以可读写的权限open的时候肯定会失败，为了解决此问题，修改内容如下：

DEVICE_ATTR()的权限有0664改为0777，对应于/sys/class/misc/mtgpio/pin权限图：

图5

同时也注释掉init.rc的chmod 0664 /dev/mtgpio，如下图：

图６

可见默认情况下节点(也就是设备名)/dev/mtgpio默认的权限是所有者可读写。

如果我们控制代码为

oned_gpio_fd =open("/sys/class/misc/mtgpio/pin", O_RDWR);

则可打开成功，但是就算我做了下面的修改：

(1) gpio.c

staticDEVICE_ATTR(pin, 0777,mt_gpio_show_pin, mt_gpio_store_pin);

(2) init.rc

chmod 0777/dev/mtgpio

chmod 0777/dev/ttyMT3--------这是串口驱动对应的节点名称

chmod 0777/sys/class/misc/mtgpio/pin

oned_gpio_fd =open("/dev/mtgpio", O_RDWR);打开成功，但是if(write(oned_gpio_fd, "-wdout85 1", 10) ==-1)写会失败，不知道为什么？

执行./mk n kernel和./mk bootimage之后更新boot.img就可以了。

疑问：

(1) /dev/mtgpio和/sys/class/misc/mtgpio/pin有什么差别

Pin文件内容主要是对应MT6577的GPIO引脚内容，如下图：

图7

这只是截取其中一部分的内容，最后内容如下：

图8

这里只有0~215，可是MT6577支持的GPIO0~GPIO231。

/dev/mtgpio文件用打开看不到内容，关于dev目录下的内容，补充一下：

dev是设备(device)的英文缩写。/dev目录中包含了所有Linux系统中使用的外部设备。但这里放的并不是设备的驱动程序，这一点和windows,dos操作系统不一样。它实际上是一个访问这些外部设备的端口。我们可以非常方便地去访问这些外部设备，和访问一个文件，一个目录没有任何区别。

linux是文件型系统，所有硬件如软件都会在对于的目录下面有相应的文件表示。对于dev这个目录，我们知道它下面的文件，表示的是linux的设备。在windows系统中，设备大家很好理解，象硬盘，磁盘指的是实实在在硬件。而在文件系统的linux下面，都有对于文件与这些设备关联的。访问它们就可以放到实际硬件，想想还是linux灵活了。变成文件，操作该多简单了。不用调用以前com,prt等接口了。直接读文件，写文件就可以向设备发送读或者写操作了。

(2) 为什么用oned_gpio_fd = open("/dev/mtgpio", O_RDWR);打开成功，但write却写失败？

后来看到ioctl函数，想到用在open后，用ioctl来控制就可以了，但还是不清楚为什么write失败。OK的相关代码如下：

[cpp] view plaincopy

oned_gpio_fd =open("/dev/mtgpio", O_RDWR);
if(oned_gpio_fd == -1)
{
LOGD("1DPower up Fail.........");
return-1;
}
//0x15为设置pin引脚为高电平命令，85表示pin引脚
ioctl(oned_gpio_fd, 0x15,85);
ioctl(oned_gpio_fd, 0x15,154);
ioctl(oned_gpio_fd, 0x15,150);
ioctl(oned_gpio_fd, 0x15,69);
ioctl(oned_gpio_fd, 0x15,72);
//0x14为设置pin引脚为低电平的命令
ioctl(oned_gpio_fd, 0x14,78);
usleep(1000);

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