LINUX GPIO 基操之驱动篇

GPIO 子系统操作GPIO
- GPIO子系统接口简介
- 单个GPIO
- GPIO数组
PINCTRL 子系统操作GPIO
- pinctrl 子系统相关接口
- 使用例子
- probe自动配置pinctrl

注：所有文章基于linux-3.13 以上，本系列主要介绍 GPIO的一些基本知识，驱动操作GPIO的接口，应用层通过sysfs操作GPIO的接口，GPIO一些debug信息查看，以及对高通相关GPIO的寄存器操作。分享给刚刚接触外设bsp的小伙伴们。当然后面有时间还会分享GPIO子系统框架和pinctrl子系统框架，先知道黑盒怎么使用，然后咱再打开仔细瞅瞅。有错误不正当点，勿喷，还请指出，一起修改，谢谢！！
本篇为驱动申请GPIO和操作GPIO接口篇，分别介绍驱动通过GPIO子系统和PINCTRL 子系统提供的接口对GPIO的操作

GPIO 子系统操作GPIO

GPIO子系统接口简介

相关实现在driver/gpio/gpiolib.c 下
1）gpio_request
申请GPIO

int gpio_request(unsigned gpio, const char *label)

参数解析：
gpio: gpio编号
label: 名称
返回值: 成功返回0，失败返回负值
gpio_request_one
申请GPIO,同时制定配置方式输出或输入模式

int gpio_request_one(unsigned gpio, unsigned long flags, const char *label)

2）gpio_free
释放GPIO

void gpio_free(unsigned gpio)

参数解析：
gpio: gpio编号
3）gpio_direction_input
设置GPIO为输入模式

int gpio_direction_input(unsigned gpio)

参数解析：
gpio: gpio编号
返回值: 成功返回0，失败返回负值
4）gpio_direction_output
设置GPIO为输出模式

/* linux/gpio.h */
int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value)

参数解析：
gpio: gpio编号
value: 设置为输出模式时的初始值
返回值: 成功返回0，失败返回负值
5) gpio_set_value
设置(写)GPIO的值

/* linux/gpio.h */
void __gpio_set_value(unsigned gpio, int value)
#define gpio_set_value  __gpio_set_value

gpio: gpio编号
value: 设置的值
返回值: 成功返回0，失败返回负值
6) gpio_get_value
获取(读)GPIO的值

int __gpio_get_value(unsigned gpio)
#define gpio_get_value  __gpio_get_value

gpio: gpio编号
返回值: 获取的值
7) gpio_to_irq
内核通过调用该函数将gpio端口转换为中断

 int gpio_to_irq(unsigned gpio);

gpio: gpio编号
返回值:中断编号可以传给request_irq()和free_irq()

单个GPIO

申请gpio4，输出模式，输出高（从设备树配置）
设备树设置

gpio_test{status="ok";gpio_req=<&tlmn 4 0>;
}

代码实现

struct device dev;
gpio4 = of_get_named_gpio(dev.of_node,"gpio_req", 0);
err = gpio_request(gpio4, "qti-can-reset");if (err < 0) {return err;}
gpio_direction_output(gpio4, 0);
gpio_set_value(gpio4,1);

GPIO数组

申请一个gpio数组 [36,42,132]，主要是设备树
设备树

          gpios = <&tlmm 36 0>,<&tlmm 42 0>,<&tlmm 132 0>；qcom,gpio-reset = <1>;qcom,gpio-standby = <2>;qcom,gpio-req-tbl-num = <0 1 2>;  //numqcom,gpio-req-tbl-flags = <1 0 0>; //1 输 入，0 输出qcom,gpio-req-tbl-label = "CAMIF_MCLK2",  // 每个gpio对应的名字"CAM_RESET2","CAM_STANDBY2";

解析：

PINCTRL 子系统操作GPIO

pinctrl 子系统相关接口

1） devm_pinctrl_get
解析对应的设备树，获取pinctrl资源

struct pinctrl *devm_pinctrl_get(struct device *dev)

dev: 驱动设备结构体
返回值：pinctrl节点
2）pinctrl_lookup_state
获取各种state的gpio配置

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

p: pinctrl节点
name：gpio配置的名字
3）pinctrl_select_state
.将上面获取的指定state状态设置到硬件中*/

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

使用例子

高通的配置为例子
在pinctrl设备树添加一个节点

&tlmn{pin_teset_default:pin_teset_default{mux {pins = "gpio0", "gpio1"; //复用的gpiofunction = "qup00";//复用成什么功能};config {pins = "gpio0", "gpio1"; //配置的默认状态drive-strength = <2>;bias-disable;};}
}

在xxx.dtsi中添加一个设备使用

pinctrl_test{status="ok";pinctrl-name="default";pinctrl-0=<&pin_teset_default>;
}

代码实现

/*1.获取pinctrl节点*/
dev->pins->p = devm_pinctrl_get(dev);
/*2.获取各种state下的pin*/dev->pins->default_state = pinctrl_lookup_state(dev->pins->p, PINCTRL_STATE_DEFAULT); /*default的必须要/*3.选中进行设置*/pinctrl_select_state(dev->pins->p, dev->pins->default_state);

probe自动配置pinctrl

如上个例子中，我们是不需要自己进行pinctrl适配的，device和驱动在匹配之后会进行适配。调用我们驱动的probe时，pinctrl相关已经初始化好了。获取相关状态和设置相关状态

__device_attachbus_for_each_drv(dev->bus, NULL, &data, __device_attach_driver);__device_attach_driver driver_match_device(drv, dev); //只有驱动和设备树节点匹配上了才会继续往下走driver_probe_device(struct device_driver *drv, struct device *dev)really_probepinctrl_bind_pins //执行到这里了，一定是驱动和设备匹配上后的。                drv->probe(dev)//然后再probe我们的驱动

int pinctrl_bind_pins(struct device *dev)
{/*1.先get*/dev->pins->p = devm_pinctrl_get(dev);/*2.获取各种state下的pin*/dev->pins->default_state = pinctrl_lookup_state(dev->pins->p, PINCTRL_STATE_DEFAULT); /*default的必须要有，否则直接退出*/dev->pins->init_state = pinctrl_lookup_state(dev->pins->p, PINCTRL_STATE_INIT);/*3.选中一个state进行设置*/if (IS_ERR(dev->pins->init_state)) {/*这里对clent的gpio设备树节点进行解析，并对硬件进行了设置*/ret = pinctrl_select_state(dev->pins->p, dev->pins->default_state); /*如果有init state，就设置为init state，否则设置为default state, Qcom没有定义sleep state*/} else {ret = pinctrl_select_state(dev->pins->p, dev->pins->init_state);}#ifdef CONFIG_PM //R上也定义了这个值dev->pins->sleep_state = pinctrl_lookup_state(dev->pins->p, PINCTRL_STATE_SLEEP);dev->pins->idle_state = pinctrl_lookup_state(dev->pins->p, PINCTRL_STATE_IDLE);
#endifreturn 0;
}

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