飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式


1、普通设置

在配置串口时，pinctrl的配置信息如下所示：

[cpp] view plain copy
  1. <span style="font-size:14px;">&uart2 {  
  2.     pinctrl-names = "default";  
  3.     pinctrl-0 = <&pinctrl_uart2>;  
  4.     status = "okay";  
  5. };  
  6.   
  7. //。。。。。。。。  
  8. pinctrl_uart2: uart2grp {  
  9.             fsl,pins = <  
  10.                 MX6QDL_PAD_SD4_DAT7__UART2_TX_DATA  0x1b0b1  
  11.                 MX6QDL_PAD_SD4_DAT4__UART2_RX_DATA  0x1b0b1  
  12.             >;  
  13. };  
  14.   
  15. </span>  

这里的MX6QDL_PAD_SD4_DAT7__UART2_TX_DATA在imx6dl-pinfunc.h文件中有如下定义:

[cpp] view plain copy
  1. MX6QDL_PAD_SD4_DAT7__UART2_TX_DATA          0x35c 0x744 0x000 0x2 0x0  

将管脚的配置展开即： 0x35c 0x744 0x000 0x2 0x00x1b0b1 

想知道这六个值都是什么意思，可以从两个路出发：①查找解读dts的文件，即看内核源码；②在网上查找相关知识。


1.1 查看源码对设备树文件的解读

首先在imx6dl-pinfunc.h文件中有对前5个变量的解释，如下图：

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式

为了验证这5个变量，并查找第6个变量的含义，我们打开读取设备树文件的代码。

读取dts文件的文件为：linux-3.18.22/drivers/pinctrl/freescale/pinctrl-imx.c，实现函数名为：static int imx_pinctrl_parse_groups(。。。)，如下：

[cpp] view plain copy
  1. <span style="font-size:14px;">static int imx_pinctrl_parse_groups(struct device_node *np,  
  2.                     struct imx_pin_group *grp,  
  3.                     struct imx_pinctrl_soc_info *info,  
  4.                     u32 index)  
  5. {  
  6.     int size, pin_size;  
  7.     const __be32 *list;  
  8.     int i;  
  9.     u32 config;  
  10.   
  11.     dev_dbg(info->dev, "group(%d): %s\n", index, np->name);  
  12.   
  13.     if (info->flags & SHARE_MUX_CONF_REG)  
  14.         pin_size = SHARE_FSL_PIN_SIZE;  
  15.     else  
  16.         pin_size = FSL_PIN_SIZE;  
  17.     /* Initialise group */  
  18.     grp->name = np->name;  
  19.   
  20.     /* 
  21.      * the binding format is fsl,pins = <PIN_FUNC_ID CONFIG ...>, 
  22.      * do sanity check and calculate pins number 
  23.      */  
  24.     list = of_get_property(np, "fsl,pins", &size);  
  25.     if (!list) {  
  26.         dev_err(info->dev, "no fsl,pins property in node %s\n", np->full_name);  
  27.         return -EINVAL;  
  28.     }  
  29.   
  30.     /* we do not check return since it's safe node passed down */  
  31.     if (!size || size % pin_size) {  
  32.         dev_err(info->dev, "Invalid fsl,pins property in node %s\n", np->full_name);  
  33.         return -EINVAL;  
  34.     }  
  35.   
  36.     grp->npins = size / pin_size;  
  37.     grp->pins = devm_kzalloc(info->dev, grp->npins * sizeof(struct imx_pin),  
  38.                 GFP_KERNEL);  
  39.     grp->pin_ids = devm_kzalloc(info->dev, grp->npins * sizeof(unsigned int),  
  40.                 GFP_KERNEL);  
  41.     if (!grp->pins || ! grp->pin_ids)  
  42.         return -ENOMEM;  
  43.   
  44.     for (i = 0; i < grp->npins; i++) {  
  45.         u32 mux_reg = be32_to_cpu(*list++);  
  46.         u32 conf_reg;  
  47.         unsigned int pin_id;  
  48.         struct imx_pin_reg *pin_reg;  
  49.         struct imx_pin *pin = &grp->pins[i];  
  50.   
  51.         if (info->flags & SHARE_MUX_CONF_REG)  
  52.             conf_reg = mux_reg;  
  53.         else  
  54.             conf_reg = be32_to_cpu(*list++);  
  55.   
  56.         pin_id = mux_reg ? mux_reg / 4 : conf_reg / 4;  
  57.         pin_reg = &info->pin_regs[pin_id];  
  58.         pin->pin = pin_id;  
  59.         grp->pin_ids[i] = pin_id;  
  60.         pin_reg->mux_reg = mux_reg;  
  61.         pin_reg->conf_reg = conf_reg;  
  62.         pin->input_reg = be32_to_cpu(*list++);  
  63.         pin->mux_mode = be32_to_cpu(*list++);  
  64.         pin->input_val = be32_to_cpu(*list++);  
  65.   
  66.         /* SION bit is in mux register */  
  67.         config = be32_to_cpu(*list++);  
  68.         if (config & IMX_PAD_SION)  
  69.             pin->mux_mode |= IOMUXC_CONFIG_SION;  
  70.         pin->config = config & ~IMX_PAD_SION;  
  71.   
  72.         dev_dbg(info->dev, "%s: 0x%x 0x%08lx", info->pins[pin_id].name,  
  73.                 pin->mux_mode, pin->config);  
  74.     }  
  75.   
  76.     return 0;  
  77. }</span>  

这段代码中list = of_get_property(np, "fsl,pins", &size);实现了读取dts文件中的fsl,pin属性值，并保存在了list指针变量中。紧接着，分别将list中的值mux_reg、conf_reg、input_reg、mux_mode、input_val、config六个变量中，由名字可以猜测个大概，前5个得以验证，第六个表示config，config的值说白了就是对寄存器配置（上拉电阻、频率等等）的值，就是pad_ctrl的值。

因此对应关系如下：

      0x35c     |     0x744      |     0x000        |      0x2        |      0x0     | 0x1b0b1
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
mux_ctrl_ofs  |  pad_ctrl_ofs |  sel_input_ofs |  mux_mode   | sel_input   |  pad_ctrl


以上参数在参考手册怎么确定的呢？由于是对复用管脚的配置，于是在管脚复用的章节（IOMUXC）中查找。但是现确定pad name才方便，于是定义在External Signals and Pin Multiplexing章节，搜索MX6QDL_PAD_SD4_DAT7__UART2_TX_DATA的中间部分：SD4_DAT7，如下图

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式

可知UART2_TX_DATA是属于SD4_DAT7的ALT2，于是mux_mode=0x2即可。上图表格中最后一列SW_PAD_CTL_PAD_SD4_DATA7是config配置需要查找的名称，跳到管脚复用的章节（IOMUXC）中，找到SW_PAD_CTL_PAD_SD4_DATA7，如下所示：

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式

如果直接取默认值的话结果是config=0x1b0b0，这里可以根据自己的需要（硬件）更改为与自己的板子匹配的值，我把最后SRE的值设置为1，即Fast Slew Rate，如下图说明：

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式

OK，接下来是mux_ctrl_ofs、pad_ctrl_ofs、sel_input_ofs三个偏移值，这些值都是在复用管脚的章节确定的。因为pad name为SD4_DATA7，所以在找的时候可以拿它当关键字。

首先是mux_ctrl_ofs，找到IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD*开头的部分，结尾选择SD4_DATA7即可，如下图，

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式

由”Address: 20E_0000h base + 35Ch offset = 20E_035Ch“中可知offset=35C，即mux_ctrl_oft=0x35c

其他的查找方法类似。pad_ctrl_ofs，查找IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_SD4_DATA7一节，可知偏移值pad_ctrl_ofs=0x744

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式


sel_input_ofs查找IOMUXC章节以SELECT_INPUT结尾的部分，中间选择UART2_TX，如果没有这里sel_input_ofs=0x000即可，对应的sel_input为0即可。如果有例如IOMUXC_UART2_UART_RX_DATA_SELECT_INPUT，即uart的rx管脚配置，如下图，所以RX的sel_input_ofs=0x904，这里选择对应的值“110 SD4_DATA4_ALT2 — Selecting ALT2 mode of pad SD4_DAT4 for UART2_RX_DATA..“所以RX（MX6QDL_PAD_SD4_DAT4__UART2_RX_DATA）的sel_input=0x6。

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式








在Linux或Android系统中，假如我们要配置飞思卡尔IMX6处理器的GPIO管脚，比如是GPIO_19这个管脚，那么要像这样：

[cpp] view plain copy
  1. #define  MX6Q_PAD_GPIO_19__GPIO_4_5     \  
  2.         (_MX6Q_PAD_GPIO_19__GPIO_4_5 | MUX_PAD_CTRL(NO_PAD_CTRL))  

其中_MX6Q_PAD_GPIO_19__GPIO_4_5定义为：

[cpp] view plain copy
  1. #define _MX6Q_PAD_GPIO_19__GPIO_4_5         \  
  2.         IOMUX_PAD(0x0624, 0x0254, 5, 0x0000, 0, 0)  

这个IOMUX_PAD宏是定义GPIO的关键宏，其原型为：

[cpp] view plain copy
  1. #define IOMUX_PAD(_pad_ctrl_ofs, _mux_ctrl_ofs, _mux_mode, _sel_input_ofs,   
  2.         _sel_input, _pad_ctrl)    

IOMUX_PAD宏有6个参数，每个参数的意思是：

参数

含义

_pad_ctrl_ofs 

控制寄存器的偏移地址(16进制)

_mux_ctrl_ofs

MUX控制寄存器的偏移地址(16进制), 用于选择引脚的功能

_mux_mode

MUX模式，bit0~3，范围0~7

_select_input_ofs   

SELECT_INPUT寄存器偏移地址(16进制)

_select_input 

Daisy Chain模式, bit0~1,范围0~3

_pad_ctrl

bits to be set in register _pad_ctrl_ofs for configuration selection

具体的含义要结合IMX6数据手册【Chapter 36 IMOUX Controller(IOMUXC)】的内容。

以下就GPIO_19这个管脚的配置进行说明：

1、_pad_ctrl_ofs

找到数据手册page 2433：

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式

从上图可知：_pad_ctrl_ofs = 0x624

2、_mux_ctrl_ofs、_mux_mode

找到数据手册page 2055的内容：

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式

如上图，_mux_ctrl_ofs取值为0x254，_mux_mode范围为000~110

 

只有_mux_mode = 0时，_select_input_ofs和_select_input才有效，其余时候_select_input_ofs和_select_input 都为0。

3、_select_input_of、_select_input

当_mux_mode = 0时，_select_input_ofs的取值需参考数据手册page 2654：

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式

此时_select_input_ofs=0x8e8，_select_input=0x1

4、_pad_ctrl

_pad_ctrl一般取值为0

综上所述，GPIO_19的配置宏定义如下：

[cpp] view plain copy
  1. #define _MX6Q_PAD_GPIO_19__KPP_COL_5            \  
  2.         IOMUX_PAD(0x0624, 0x0254, 0, 0x08E8, 1, 0)  
  3. #define _MX6Q_PAD_GPIO_19__ENET_1588_EVENT0_OUT     \  
  4.         IOMUX_PAD(0x0624, 0x0254, 1, 0x0000, 0, 0)  
  5. #define _MX6Q_PAD_GPIO_19__SPDIF_OUT1           \  
  6.         IOMUX_PAD(0x0624, 0x0254, 2, 0x0000, 0, 0)  
  7. #define _MX6Q_PAD_GPIO_19__CCM_CLKO         \  
  8.         IOMUX_PAD(0x0624, 0x0254, 3, 0x0000, 0, 0)  
  9. #define _MX6Q_PAD_GPIO_19__ECSPI1_RDY           \  
  10.         IOMUX_PAD(0x0624, 0x0254, 4, 0x0000, 0, 0)  
  11. #define _MX6Q_PAD_GPIO_19__GPIO_4_5         \  
  12.         IOMUX_PAD(0x0624, 0x0254, 5, 0x0000, 0, 0)  
  13. #define _MX6Q_PAD_GPIO_19__ENET_TX_ER           \  
  14.         IOMUX_PAD(0x0624, 0x0254, 6, 0x0000, 0, 0)  
  15. #define _MX6Q_PAD_GPIO_19__SRC_INT_BOOT         \  
  16.         IOMUX_PAD(0x0624, 0x0254, 7, 0x0000, 0, 0)  

以上的宏定义来自imx6的linux源码的arm/arch/palt-mxc/include/mach/iomux-mx6q.h


1、普通设置

在配置串口时，pinctrl的配置信息如下所示：

[cpp] view plain copy
  1. <span style="font-size:14px;">&uart2 {  
  2.     pinctrl-names = "default";  
  3.     pinctrl-0 = <&pinctrl_uart2>;  
  4.     status = "okay";  
  5. };  
  6.   
  7. //。。。。。。。。  
  8. pinctrl_uart2: uart2grp {  
  9.             fsl,pins = <  
  10.                 MX6QDL_PAD_SD4_DAT7__UART2_TX_DATA  0x1b0b1  
  11.                 MX6QDL_PAD_SD4_DAT4__UART2_RX_DATA  0x1b0b1  
  12.             >;  
  13. };  
  14.   
  15. </span>  

这里的MX6QDL_PAD_SD4_DAT7__UART2_TX_DATA在imx6dl-pinfunc.h文件中有如下定义:

[cpp] view plain copy
  1. MX6QDL_PAD_SD4_DAT7__UART2_TX_DATA          0x35c 0x744 0x000 0x2 0x0  

将管脚的配置展开即： 0x35c 0x744 0x000 0x2 0x00x1b0b1 

想知道这六个值都是什么意思，可以从两个路出发：①查找解读dts的文件，即看内核源码；②在网上查找相关知识。


1.1 查看源码对设备树文件的解读

首先在imx6dl-pinfunc.h文件中有对前5个变量的解释，如下图：

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式

为了验证这5个变量，并查找第6个变量的含义，我们打开读取设备树文件的代码。

读取dts文件的文件为：linux-3.18.22/drivers/pinctrl/freescale/pinctrl-imx.c，实现函数名为：static int imx_pinctrl_parse_groups(。。。)，如下：

[cpp] view plain copy
  1. <span style="font-size:14px;">static int imx_pinctrl_parse_groups(struct device_node *np,  
  2.                     struct imx_pin_group *grp,  
  3.                     struct imx_pinctrl_soc_info *info,  
  4.                     u32 index)  
  5. {  
  6.     int size, pin_size;  
  7.     const __be32 *list;  
  8.     int i;  
  9.     u32 config;  
  10.   
  11.     dev_dbg(info->dev, "group(%d): %s\n", index, np->name);  
  12.   
  13.     if (info->flags & SHARE_MUX_CONF_REG)  
  14.         pin_size = SHARE_FSL_PIN_SIZE;  
  15.     else  
  16.         pin_size = FSL_PIN_SIZE;  
  17.     /* Initialise group */  
  18.     grp->name = np->name;  
  19.   
  20.     /* 
  21.      * the binding format is fsl,pins = <PIN_FUNC_ID CONFIG ...>, 
  22.      * do sanity check and calculate pins number 
  23.      */  
  24.     list = of_get_property(np, "fsl,pins", &size);  
  25.     if (!list) {  
  26.         dev_err(info->dev, "no fsl,pins property in node %s\n", np->full_name);  
  27.         return -EINVAL;  
  28.     }  
  29.   
  30.     /* we do not check return since it's safe node passed down */  
  31.     if (!size || size % pin_size) {  
  32.         dev_err(info->dev, "Invalid fsl,pins property in node %s\n", np->full_name);  
  33.         return -EINVAL;  
  34.     }  
  35.   
  36.     grp->npins = size / pin_size;  
  37.     grp->pins = devm_kzalloc(info->dev, grp->npins * sizeof(struct imx_pin),  
  38.                 GFP_KERNEL);  
  39.     grp->pin_ids = devm_kzalloc(info->dev, grp->npins * sizeof(unsigned int),  
  40.                 GFP_KERNEL);  
  41.     if (!grp->pins || ! grp->pin_ids)  
  42.         return -ENOMEM;  
  43.   
  44.     for (i = 0; i < grp->npins; i++) {  
  45.         u32 mux_reg = be32_to_cpu(*list++);  
  46.         u32 conf_reg;  
  47.         unsigned int pin_id;  
  48.         struct imx_pin_reg *pin_reg;  
  49.         struct imx_pin *pin = &grp->pins[i];  
  50.   
  51.         if (info->flags & SHARE_MUX_CONF_REG)  
  52.             conf_reg = mux_reg;  
  53.         else  
  54.             conf_reg = be32_to_cpu(*list++);  
  55.   
  56.         pin_id = mux_reg ? mux_reg / 4 : conf_reg / 4;  
  57.         pin_reg = &info->pin_regs[pin_id];  
  58.         pin->pin = pin_id;  
  59.         grp->pin_ids[i] = pin_id;  
  60.         pin_reg->mux_reg = mux_reg;  
  61.         pin_reg->conf_reg = conf_reg;  
  62.         pin->input_reg = be32_to_cpu(*list++);  
  63.         pin->mux_mode = be32_to_cpu(*list++);  
  64.         pin->input_val = be32_to_cpu(*list++);  
  65.   
  66.         /* SION bit is in mux register */  
  67.         config = be32_to_cpu(*list++);  
  68.         if (config & IMX_PAD_SION)  
  69.             pin->mux_mode |= IOMUXC_CONFIG_SION;  
  70.         pin->config = config & ~IMX_PAD_SION;  
  71.   
  72.         dev_dbg(info->dev, "%s: 0x%x 0x%08lx", info->pins[pin_id].name,  
  73.                 pin->mux_mode, pin->config);  
  74.     }  
  75.   
  76.     return 0;  
  77. }</span>  

这段代码中list = of_get_property(np, "fsl,pins", &size);实现了读取dts文件中的fsl,pin属性值，并保存在了list指针变量中。紧接着，分别将list中的值mux_reg、conf_reg、input_reg、mux_mode、input_val、config六个变量中，由名字可以猜测个大概，前5个得以验证，第六个表示config，config的值说白了就是对寄存器配置（上拉电阻、频率等等）的值，就是pad_ctrl的值。

因此对应关系如下：

      0x35c     |     0x744      |     0x000        |      0x2        |      0x0     | 0x1b0b1
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
mux_ctrl_ofs  |  pad_ctrl_ofs |  sel_input_ofs |  mux_mode   | sel_input   |  pad_ctrl


以上参数在参考手册怎么确定的呢？由于是对复用管脚的配置，于是在管脚复用的章节（IOMUXC）中查找。但是现确定pad name才方便，于是定义在External Signals and Pin Multiplexing章节，搜索MX6QDL_PAD_SD4_DAT7__UART2_TX_DATA的中间部分：SD4_DAT7，如下图

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式

可知UART2_TX_DATA是属于SD4_DAT7的ALT2，于是mux_mode=0x2即可。上图表格中最后一列SW_PAD_CTL_PAD_SD4_DATA7是config配置需要查找的名称，跳到管脚复用的章节（IOMUXC）中，找到SW_PAD_CTL_PAD_SD4_DATA7，如下所示：

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式

如果直接取默认值的话结果是config=0x1b0b0，这里可以根据自己的需要（硬件）更改为与自己的板子匹配的值，我把最后SRE的值设置为1，即Fast Slew Rate，如下图说明：

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式

OK，接下来是mux_ctrl_ofs、pad_ctrl_ofs、sel_input_ofs三个偏移值，这些值都是在复用管脚的章节确定的。因为pad name为SD4_DATA7，所以在找的时候可以拿它当关键字。

首先是mux_ctrl_ofs，找到IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD*开头的部分，结尾选择SD4_DATA7即可，如下图，

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式

由”Address: 20E_0000h base + 35Ch offset = 20E_035Ch“中可知offset=35C，即mux_ctrl_oft=0x35c

其他的查找方法类似。pad_ctrl_ofs，查找IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_SD4_DATA7一节，可知偏移值pad_ctrl_ofs=0x744

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式


sel_input_ofs查找IOMUXC章节以SELECT_INPUT结尾的部分，中间选择UART2_TX，如果没有这里sel_input_ofs=0x000即可，对应的sel_input为0即可。如果有例如IOMUXC_UART2_UART_RX_DATA_SELECT_INPUT，即uart的rx管脚配置，如下图，所以RX的sel_input_ofs=0x904，这里选择对应的值“110 SD4_DATA4_ALT2 — Selecting ALT2 mode of pad SD4_DAT4 for UART2_RX_DATA..“所以RX（MX6QDL_PAD_SD4_DAT4__UART2_RX_DATA）的sel_input=0x6。

飞思卡尔IMX6处理器的GPIO配置方式


相关文章：

  • 2021-05-15
  • 2021-08-30
  • 2021-05-14
  • 2021-10-06
  • 2021-05-03
  • 2021-12-22
  • 2021-09-23
  • 2022-12-23
猜你喜欢
  • 2022-12-23
  • 2022-12-23
  • 2022-12-23
  • 2021-10-19
  • 2022-01-14
  • 2021-06-24
  • 2022-12-23
相关资源
相似解决方案
热门标签
Java Python linux javascript Mysql C# Docker 算法 前端 SpringBoot Redis Vue spring 设计模式 .net core .net kubernetes c++ 数据库 数据结构 大数据 js 机器学习 微服务 Android Go 程序员 面试 JVM ASP.net core 云原生 人工智能 后端 PHP git CSS golang k8s Nginx Django mybatis 深度学习 多线程 React 架构 devops 爬虫 云计算 Spring Boot LeetCode