设备树相关知识

1一个pinctrl子系统应当由以下三部分：

引脚枚举与命名(用来描述引脚，对所有引脚进行编号，命名，对引脚支持的功能进行描述)
引脚复用，复用为GPIO，I2C等功能
引脚配置，对引脚的的上拉、下拉、推挽、开漏、驱动能力进行配置

2.Pinctrl子系统的使用
Pinctrl子系统一般由芯片原厂的BSP工程时编写，所以我们主要是学会如何使用。

现在的驱动都是与设备树结合使用，所以一般我们使用Pinctrl子系统时主要体现在设备树中，在驱动程序中一般不用写Pinctrl相关的代码。下面采用一个案例来说明如何使用。

这是STM32MP157芯片串口3的设备节点

&usart3 { 
    pinctrl-names = "default", "sleep";
    pinctrl-0 = <&usart3_pins_c>;
    pinctrl-1 = <&usart3_sleep_pins_c>;
    status = "okay";
};

pinctrl-names：里边有两个字符串，这两个字符串是用来描述设备状态的，default：默认状态，sleep:休眠状态, 既是功能，也是状态。
pinctrl-0 ：pinctrl-names所描述的第一个设备状态default所对应的引脚节点
pinctrl-1 ：pinctrl-names所描述的第二个设备状态sleep所对应的引脚节点
如果有其他状态则继续添加，在pinctrl-names添加第三项，对应的引脚节点就是pinctrl-2。

上面所说的pinctrl-0和pinctrl-1的值 <&usart3_pins_c>、 <&usart3_sleep_pins_c>就是pincontroller子节点，最终pinctrl子系统会根据这个节点来配置引脚功能。这两个节点的定义如下图所示：

pin-controller{
        usart3_pins_c: uart3-0 {
                pins1 {
                    pinmux = <STM32_PINMUX('D', 8, AF7)>; /* UART5_TX */
                    bias-disable;
                    drive-push-pull;
                    slew-rate = <0>;
                };
                pins2 {
                    pinmux = <STM32_PINMUX('D', 9, AF7)>; /* UART5_RX */
                    bias-disable;
                };
            };

            usart3_sleep_pins_c: uart3-sleep-0 {
                pins {
                    pinmux = <STM32_PINMUX('D', 8, ANALOG)>, /* UART5_TX */
                                         <STM32_PINMUX('D', 9, ANALOG)>; /* UART5_RX */
                };
            };
    };

进过查STM32MP157数据手册：

usart3_pins_c节点：

PD8引脚复用为AF7，复用功能为USART_TX功能，内部上下拉禁止，推挽输出，压摆率：低速

PD9引脚复用为AF7，复用功能为USART_RX功能，内部上下拉禁止。

usart3_sleep_pins_c节点：

PD8和PD9引脚复用为ANALOG，模拟量模式
通过上面代码及分析，我们可以将pinctrl子系统在设备树下的描述分为两部分：

客户端设备：
pinctrl-names：描述设备状态
pinctrl-n: n从0开始，用来描述每个设备状态下所使用引脚，该引脚在pin controller中定义
pin-controller:
客户端设备节点下所使用的引脚复用功能和配置信息的描述。
我们再看以下imx6ul的设备树下对于pinctrl的使用：

客户端设备：

&uart2 {
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&pinctrl_uart2>;
uart-has-rtscts;
status = "okay";
};

pin-controller端：

iomuxc{
pinctrl_uart2: uart2grp {
fsl,pins = <
MX6UL_PAD_UART2_TX_DATA__UART2_DCE_TX 0x1b0b1
MX6UL_PAD_UART2_RX_DATA__UART2_DCE_RX 0x1b0b1
MX6UL_PAD_UART3_RX_DATA__UART2_DCE_RTS 0x1b0b1
MX6UL_PAD_UART3_TX_DATA__UART2_DCE_CTS 0x1b0b1
>;
};
};

我们可以通过Documentation/devicetree/bindings/pinctrl/fsl,imx-pinctrl.txt文档得知：

MX6UL_PAD_UART2_TX_DATA__UART2_DCE_TX这种类型为一个宏定义，里边有5个值，用来配置引脚的复用功能，复用为串口2的TX功能。
0x1b0b1：配置信息，配置上下拉、驱动能力等等
通过对比上面STM32MP157的设备树和imx6ul的设备树信息可知：

客户端设备：统一的格式，都是通过pinctrl-names描述设备状态，pinctrl-n用来指定对于客户端每个状态下对应的引脚。

pin-controller:没有统一的格式，对于不同的SOC厂家的格式不同，但是最后要实现的目的都是一致的，都是要设置引脚复用和引脚配置
————————————————

左边pin controller节点，右边client device节点。
1）pin state
对于一个"client device"，如UART设备，它有多个“状态”：default、sleep等，那么对应的引脚也有这些状态。

比如，默认状态下，UART设备正常工作，那么所用的引脚就要复用为UART功能；
休眠状态下，为了省电，可以把这些引脚复用为GPIO功能；或者直接把它们配置输出高电平。

上图pinctrl-names定义2种状态：default，sleep。
第0种状态用到的引脚在pinctrl-0中定义，它是state_0_node_a，位于pincontroller节点中。
第1种状态用到的引脚在Pinctrl-1中定义，它是state_1_node_a，位于pincontroller节点中。

当UART设备处于default状态时，pinctrl子系统会自动根据上述信息将所用引脚复用为uart0功能。
当UART设备处于sleep状态时，pinctrl子系统会自动根据上述信息将所用引脚配置为高电平。

2）groups和function
一个设备会用到一个或多个引脚，这些引脚可以归纳为一组（group）；
这些引脚可以复用为某个功能：function，如I2C功能，SPI功能，GPIO功能等。

一个设备可以用的多组引脚，如A1、A2两组引脚，A1组复用为F1功能，A2组复用为F2功能。

3）Generic pin multiplexing node和Generic pin configuration node
上图左边pin controller节点中，有子节点或孙节点，它们是给client device使用的。
可用来描述复用信息：哪组（group）引脚复用为哪个功能（function）；
配置信息：哪组（group）引脚配置为哪个设置功能（setting），如上拉、下拉等；

注意：pin controller节点格式，没有统一格式，每家芯片都不一样。可能group、function关键字也不一样，但都有这样的概念。
client device节点格式都是类似的。

IMX6ULL pin controller

pinctrl_uart1: uart1grp {                /*!< Function assigned for  the core: Cortex-A7[ca7] */
    fsl,pins = <
        MX6UL_PAD_UART1_RX_DATA__UART1_DCE_RX      0x000010B0
        MX6UL_PAD_UART1_TX_DATA__UART1_DCE_TX      0x000010B0
    >;
};

对应client device

&uart1 {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&pinctrl_uart1>;
    status = "okay";
};

设备树相关符号

“/” 根节点

“@” 如果设备有地址，则由此符号指定

“&” 引用节点（比如这个设备树include了其他的设备树文件，其他设备树文件里有个ABC节点，&ABC就可以引用这个节点并添加新的属性了）

“：” 冒号前的label是为了方便引用给节点起的别名，此label一般使用为&label，冒号后面的就是这个节点真正的名字了

“，” 属性名称中可以包含逗号。如compatible属性的名字组成方式为"[manufacturer], [model]"，加入厂商名是为了避免重名。自定义属性名中通常也要有厂商名，并以逗号分隔。

“#” #并不表示注释。如 #address-cells ，#size-cells 用来决定reg属性的格式。

空属性并不一定表示没有赋值。如 interrupt-controller 一个空属性用来声明这个node接收中断信号

数据类型

“” 引号中的为字符串，字符串数组：”strint1”,”string2”,”string3”

< > 尖括号中的为32位整形数字，整形数组<12 3 4>

“[ ]” 方括号中的为32位十六进制数，十六机制数据[0x11 0x12 0x13] 其中0x可省略

stm32mp13x系列资源异同：
　　　　　　135　　　　　　　　133　　　　　　　　131
LCD　　　　 Y　　　　　　　　　N　　　　　　　　　N
ETH　　　　 2　　　　　　　　　2　　　　　　　　  1
CAN　　　　 2　　　　　　　　  2　　　　　　　　　0
CAMERA      Y　　　　　　　　　N　　　　　　　　　N
AD　　　　  2　　　　　　　　  2　　　　　　　　  1

stm32mp135x系列资源异同：


　　       135A               135C     　　　　　135D　　　　     135F
freq.　　  650M　　　　　　   650M               1G　　　　　 　  1G
AES         N　　　　　　　　　Y　　　　　　　　 N　　　　　　    Y
Temp.      125　　　　　　　　125　　　　　　　　125　　　　　　  125

dtc会在最终的dtb中生成__symbols__节点，该节点中会收集所有带label的节点的在设备树中位置信息

在根文件系统查看设备树(有助于调试)

a. /sys/firmware/fdt // 原始dtb文件
对这个文件使用命令可以查看原始的dtb文件

hexdump -C /sys/firmware/fdt

b. /sys/firmware/devicetree

以目录结构程现的dtb文件, 根节点对应base目录, 每一个节点对应一个目录, 每一个属性对应一个文件
同样用命令hexdump -C ./led 进行查看

c./sys/devices/platform
系统中所有的platform_device, 有来自设备树的, 也有来有.c文件中注册的
对于来自设备树的platform_device,
可以进入 /sys/devices/platform/<设备名>/of_node 查看它的设备树属性

d./proc/device-tree
/proc/device-tree 是链接文件, 指向 /sys/firmware/devicetree/base

平台设备和字符设备，块设备是并行的概念（不是并列），是从另一个角度来描述设备。

Linux内核的OF操作函数
1.查找节点的 OF 函数
设备都是以节点的形式“挂”到设备树上的，因此要想获取这个设备的其他属性信息，必须先获取到这个设备的节点。Linux 内核使用 device_node 结构体来描述一个节点。与查找节点有关的OF 函数有 5 个：

4）删除设备树节点，删除节点属性

/delete-node/ gpu@59000000; 或者 /delete-node/ &gpu;

&dsi {
/delete-property/ phy-dsi-suppry;
};

5）设备树的语法规范---需要相应的驱动进行解释

posted @ 2023-11-22 17:12 okyihu 阅读(11) 评论(0) 编辑收藏举报

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设备树相关知识

b. /sys/firmware/devicetree

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