i.mx6ul linux驅動開發—基於Device tree機制的驅動編寫
- 前言
Device Tree是一種用來描述硬體的資料結構,類似板級描述語言,起源於OpenFirmware(OF)。在目前廣泛使用的Linux kernel 2.6.x版本中,對於不同平臺、不同硬體,往往存在著大量的不同的、移植性差的板級描述程式碼,以達到對這些不同平臺和不同硬體特殊適配的需求。但是過多的平臺、過的的不同硬體導致了這樣的程式碼越來越多,最終引發了Linux創始人Linus的不滿,以及強烈呼籲改變。Device Tree的引入給驅動適配帶來了很大的方便,一套完整的Device Tree可以將一個PCB擺在你眼前。Device Tree可以描述CPU,可以描述時鐘、中斷控制器、IO控制器、SPI匯流排控制器、I2C控制器、儲存裝置等任何現有驅動單位。對具體器件能夠描述到使用哪個中斷,記憶體對映空間是多少等等。
關於Device Tree的資料結構和詳細使用方法,請大家檢視宋寶華老師的一篇部落格:
http://blog.csdn.net/airk000/article/details/2
1 基於Device Tree機制核心的驅動開發—例項講解這個章節,作者來講講基於Linux-3.2.X之後使用device tree機制的核心的驅動開發案例。本文的驅動開發案例是作者工作期間親自寫的鍵盤驅動程式碼。CPU平臺使用的是NXP(freescale)的i.MX6ul。概要資訊描述如下:
硬體平臺:NXP(freescale)—i.MX6ul
軟體開發平臺:Ubuntu-12.04
核心版本:Linux-3.14.38
編譯環境:yocto project
1.1 基於Device Tree機制的驅動開發—系統如何載入和解析dtb檔案基於Device Tree機制的驅動開發,在驅動當中所使用到的硬體資源都在對應的CPU平臺的dts檔案上進行配置,然後編譯生成dtb檔案,放在u-boot分割槽之後,核心分割槽之前。這裡順便講一下,核心是如何解析dtb檔案的。其大致過程如下:
系統上電啟動之後,u-boot載入dtb,通過u-boot和Linux核心之間的傳參操作將dtb檔案傳給核心,然後核心解析dtb檔案,根據device tree中的配置(dtb檔案)去初始化裝置的CPU管腳、各個外設的狀態。device tree中的配置主要是起到了初始化硬體資源的作用,後期可以在驅動中修改裝置的硬體資源的狀態,比如在device tree中初始化某個GPIO的管腳為上拉狀態,可以在驅動載入之後修改這個管腳的狀態。
1.2 基於Device Tree機制的驅動開發—dts檔案的配置和編譯本節開始以具體的驅動例子講解如何在驅動開發中配置dts檔案。這裡使用i.MX6ul平臺下的矩陣鍵盤驅動中使用到的幾個GPIO口講解如何配置dts檔案和編譯。本次講解案例用於編譯驅動的核心是Linux-3.14.38。首先我們先來看看如何在核心中找到自己相應CPU平臺的dts檔案:
1.dts檔案位於核心的arch/arm/boot/dts/$(board).dts,其中的$(board)指的是對應的CPU平臺,比如i.MX6ul平臺的dts檔案如下:
imx6ul/linux-3.14.38-v2$ vim arch/arm/boot/dts/imx6ul-14x14-evk.dts(部分內容)
[objc] view plain copy- #include <dt-bindings/input/input.h>
- #include "imx6ul.dtsi"
- / {
- model = "Freescale i.MX6 UltraLite NewLand Board";
- compatible = "fsl,imx6ul-14x14-evk", "fsl,imx6ul";
- chosen {
- stdout-path = &;uart1;
- };
- memory {
- reg = <0x80000000 0x20000000>;
- };
- pxp_v4l2 {
- compatible = "fsl,imx6ul-pxp-v4l2", "fsl,imx6sx-pxp-v4l2", "fsl,imx6sl-pxp-v4l2";
- status = "okay";
- };
- keyboard {
- compatible = "max-keypad";
- pinctrl-names = "default";
- pinctrl-0 = <&;pinctrl_keypad>;
- in-gpios = <&;gpio2 3 GPIO_ACTIVE_HIGH>, //key_in0
- <&;gpio2 4 GPIO_ACTIVE_HIGH>, //key_in1
- <&;gpio2 5 GPIO_ACTIVE_HIGH>; //key_in2
- out-gpios = <&;gpio2 6 GPIO_ACTIVE_HIGH>, //key_out0
- <&;gpio2 2 GPIO_ACTIVE_HIGH>, //key_out1
- <&;gpio2 7 GPIO_ACTIVE_HIGH>, //key_out2
- <&;gpio4 25 GPIO_ACTIVE_HIGH>, //key_out3
- <&;gpio4 26 GPIO_ACTIVE_HIGH>; //key_out4
- status = "okay";
- };
- };
- &;cpu0 {
- arm-supply = <&;reg_arm>;
- soc-supply = <&;reg_soc>;
- };
- &;clks {
- assigned-clocks = <&;clks IMX6UL_CLK_PLL4_AUDIO_DIV>;
- assigned-clock-rates = <786432000>;
- };
- &;tsc {
- pinctrl-names = "default";
- pinctrl-0 = <&;pinctrl_tsc>;
- status = "okay";
- xnur-gpio = <&;gpio1 3 0>;
- measure_delay_time = <0xffff>;
- pre_charge_time = <0xfff>;
- };
- &;gpmi {
- pinctrl-names = "default";
- pinctrl-0 = <&;pinctrl_gpmi_nand_1>;
- status = "okay";
- nand-on-flash-bbt;
- };
- &;lcdif {
- pinctrl-names = "default";
- pinctrl-0 = <&;pinctrl_lcdif_dat
- &;pinctrl_lcdif_ctrl>;
- lcd_reset = <&;gpio3 14 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
- display = <&;display0>;
- status = "okay";
- display0: display {
- bits-per-pixel = <16>;
- bus-width = <8>;
- display-timings {
- native-mode = <&;timing0>;
- timing0: timing0 {
- clock-frequency = <9200000>;
- hactive = <240>;
- vactive = <320>;
- hfront-porch = <8>;
- hback-porch = <4>;
- hsync-len = <41>;
- vback-porch = <2>;
- vfront-porch = <4>;
- vsync-len = <10>;
- hsync-active = <0>;
- vsync-active = <0>;
- de-active = <1>;
- pixelclk-active = <0>;
- };
- };
- };
- };
- &;iomuxc {
- pinctrl-names = "default";
- pinctrl-0 = <&;pinctrl_uart1>;
- imx6ul-evk {
- pinctrl_uart1: uart1grp {
- fsl,pins = <
- MX6UL_PAD_UART1_TX_DATA__UART1_DCE_TX 0x1b0b1
- MX6UL_PAD_UART1_RX_DATA__UART1_DCE_RX 0x1b0b1
- >;
- };
- pinctrl_tsc: tscgrp {
- fsl,pins = <
- MX6UL_PAD_GPIO1_IO01__GPIO1_IO01 0xb0
- MX6UL_PAD_GPIO1_IO02__GPIO1_IO02 0xb0
- MX6UL_PAD_GPIO1_IO03__GPIO1_IO03 0xb0
- MX6UL_PAD_GPIO1_IO04__GPIO1_IO04 0xb0
- >;
- };
- pinctrl_lcdif_dat: lcdifdatgrp {
- fsl,pins = <
- MX6UL_PAD_LCD_DATA00__LCDIF_DATA00 0x79
- MX6UL_PAD_LCD_DATA01__LCDIF_DATA01 0x79
- MX6UL_PAD_LCD_DATA02__LCDIF_DATA02 0x79
- MX6UL_PAD_LCD_DATA03__LCDIF_DATA03 0x79
- MX6UL_PAD_LCD_DATA04__LCDIF_DATA04 0x79
- MX6UL_PAD_LCD_DATA05__LCDIF_DATA05 0x79
- MX6UL_PAD_LCD_DATA06__LCDIF_DATA06 0x79
- MX6UL_PAD_LCD_DATA07__LCDIF_DATA07 0x79
- >;
- };
- pinctrl_lcdif_ctrl: lcdifctrlgrp {
- fsl,pins = <
- MX6UL_PAD_LCD_CLK__LCDIF_WR_RWN 0x79
- MX6UL_PAD_LCD_ENABLE__LCDIF_RD_E 0x79
- MX6UL_PAD_LCD_HSYNC__LCDIF_RS 0x79
- MX6UL_PAD_LCD_RESET__LCDIF_CS 0x79
- /* used for lcd reset */
- MX6UL_PAD_LCD_DATA09__GPIO3_IO14 0x79
- >;
- };
- pinctrl_keypad: keypadgrp {
- fsl,pins = <
- MX6UL_PAD_ENET1_RX_EN__GPIO2_IO02 0x70a0
- MX6UL_PAD_ENET1_TX_DATA0__GPIO2_IO03 0x70a0
- MX6UL_PAD_ENET1_TX_DATA1__GPIO2_IO04 0x70a0
- MX6UL_PAD_ENET1_TX_EN__GPIO2_IO05 0x70a0
- MX6UL_PAD_ENET1_TX_CLK__GPIO2_IO06 0x70a0
- MX6UL_PAD_ENET1_RX_ER__GPIO2_IO07 0x70a0
- MX6UL_PAD_CSI_DATA04__GPIO4_IO25 0x70a0
- MX6UL_PAD_CSI_DATA05__GPIO4_IO26 0x70a0
- >;
- };
- pinctrl_gpmi_nand_1: gpmi-nand-1 {
- fsl,pins = <
- MX6UL_PAD_NAND_CLE__RAWNAND_CLE 0xb0b1
- MX6UL_PAD_NAND_ALE__RAWNAND_ALE 0xb0b1
- MX6UL_PAD_NAND_WP_B__RAWNAND_WP_B 0xb0b1
- MX6UL_PAD_NAND_READY_B__RAWNAND_READY_B 0xb000
- MX6UL_PAD_NAND_CE0_B__RAWNAND_CE0_B 0xb0b1
- MX6UL_PAD_NAND_CE1_B__RAWNAND_CE1_B 0xb0b1
- MX6UL_PAD_NAND_RE_B__RAWNAND_RE_B 0xb0b1
- MX6UL_PAD_NAND_WE_B__RAWNAND_WE_B 0xb0b1
- MX6UL_PAD_NAND_DATA00__RAWNAND_DATA00 0xb0b1
- MX6UL_PAD_NAND_DATA01__RAWNAND_DATA01 0xb0b1
- MX6UL_PAD_NAND_DATA02__RAWNAND_DATA02 0xb0b1
- MX6UL_PAD_NAND_DATA03__RAWNAND_DATA03 0xb0b1
- MX6UL_PAD_NAND_DATA04__RAWNAND_DATA04 0xb0b1
- MX6UL_PAD_NAND_DATA05__RAWNAND_DATA05 0xb0b1
- MX6UL_PAD_NAND_DATA06__RAWNAND_DATA06 0xb0b1
- MX6UL_PAD_NAND_DATA07__RAWNAND_DATA07 0xb0b1
- >;
- };
- };
- };
2.根據自己的開發需求配置dts檔案,本文矩陣鍵盤驅動所使用到的GPIO管腳資源為:gpio2-2、gpio2-3、gpio2-4、gpio2-5、gpio2-6、gpio2-7、gpio4-25、gpio4-26。dts檔案配置如下:
~/yangfile/imx6ul/linux-3.14.38-v2$ vim arch/arm/boot/dts/imx6ul-newland.dts
2.1 在dts檔案中新增一個裝置節點,比如我們是矩陣鍵盤驅動,那麼就新增一個名為”keyboard“的裝置節點;
2.2 compatible屬性用於of_find_node_compatible函式獲取裝置節點用的,這個函式的通過”max-keypad“字串去遍歷device tree,查詢匹配的裝置節點;
2.3 pinctrl-0 = <&;pinctrl_keypad>主要用於說明裝置硬體資源在哪裡獲取,比如這裡就是到iomuxc裡面去獲取IO資源
2.4 iomuxc裝置節點裡面定義了CPU所有的IO資源,包括每個IO口的初始化狀態都定義好了,比如:MX6UL_PAD_ENET1_RX_EN_GPIO2_IO02 0x70a0,這裡的MX6UL_PAD_ENET1_RX_EN_GPIO2_IO02巨集表示的是GPIO2-2這個IO口的暫存器組(IO複用暫存器、IO方向控制暫存器、IO輸入輸出值設定暫存器),0x70a0這個值根據自己的驅動開發需求,查閱CPU手冊定義,不唯一。
[objc] view plain copy- keyboard {
- compatible = "max-keypad";
- pinctrl-names = "default";//這個設定成預設default就可以了,沒什麼特別要求
- pinctrl-0 = <&;pinctrl_keypad>;//到iomuxc裡面去獲取相應IO資源的初始化狀態
- in-gpios = <&;gpio2 3 GPIO_ACTIVE_HIGH>, //“in-gpios”字串可以自己隨便定義,主要是為了獲取gpio資源的時候匹配用的
- <&;gpio2 4 GPIO_ACTIVE_HIGH>, //GPIO_ACTIVE_HIGH:邏輯高電平有效
- <&;gpio2 5 GPIO_ACTIVE_HIGH>; //key_in2
- out-gpios = <&;gpio2 6 GPIO_ACTIVE_HIGH>, //“out<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">-gpios”字串可以自己隨便定義,主要是為了獲取gpio資源的時候匹配用的
- <&;gpio2 2 GPIO_ACTIVE_HIGH>, //key_out1
- <&;gpio2 7 GPIO_ACTIVE_HIGH>, //key_out2
- <&;gpio4 25 GPIO_ACTIVE_HIGH>, //key_out3
- <&;gpio4 26 GPIO_ACTIVE_HIGH>; //key_out4
- status = "okay";//使能要使用的gpio資源
- };
- };
- &;iomuxc {
- pinctrl-names = "default";
- pinctrl-0 = <&;pinctrl_uart1>;
- 。。。。。。。。
- pinctrl_keypad: keypadgrp {
- fsl,pins = <
- MX6UL_PAD_ENET1_RX_EN__GPIO2_IO02 0x70a0
- MX6UL_PAD_ENET1_TX_DATA0__GPIO2_IO03 0x70a0
- MX6UL_PAD_ENET1_TX_DATA1__GPIO2_IO04 0x70a0
- MX6UL_PAD_ENET1_TX_EN__GPIO2_IO05 0x70a0
- MX6UL_PAD_ENET1_TX_CLK__GPIO2_IO06 0x70a0
- MX6UL_PAD_ENET1_RX_ER__GPIO2_IO07 0x70a0
- MX6UL_PAD_CSI_DATA04__GPIO4_IO25 0x70a0
- MX6UL_PAD_CSI_DATA05__GPIO4_IO26 0x70a0
- >;
- };
3.編譯dts檔案,在核心根目錄下執行以下命令:
~/yangfile/imx6ul/linux-3.14.38-v2$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gcc imx6ul-newland.dtb
(這裡的arm-Linux-gcc只是個代表交叉編譯器的標識,具體的根據實際情況而定)
4.將配置、編譯後的dtb檔案燒錄到裝置flash(或者SD卡)的dtb分割槽中。
- static int max_keypad_probe(struct platform_device *pdev)
- {
- int i,ret;
- struct device *dev;
- struct device_node *dev_node = NULL; //add by zengxiany
- dev = &;pdev->dev;
- 。。。。。。
- //省略部分程式碼
- dev_node = of_find_compatible_node(NULL,NULL,"fsl,imx6ul-gpio");
- if(!of_device_is_compatible(dev_node,"fsl,imx6ul-gpio"))
- {
- printk("get keypad device node error!/n");
- return -EINVAL;
- }
- dev_node = of_find_compatible_node(dev_node,NULL,"max-keypad");
- if(!of_device_is_compatible(dev_node,"max-keypad"))
- {
- printk("failure to find max-keypad device node!/n");
- return -EINVAL;
- }
- for(i=0; i< KEYPAD_ROWS; i++)
- {
- gpio_map_rowkey[i] = of_get_named_gpio(dev_node,"in-gpios",i);
- set_key_input(gpio_map_rowkey[i]);
- }
- for(i=0; i< KEYPAD_COLS; i++)
- {
- gpio_map_colkey0[i] = of_get_named_gpio(dev_node,"out-gpios",i);
- set_key_input(gpio_map_colkey0[i]);
- }
- }
- //add by zengxiany for platform device register
- static struct of_device_id max_keypad_of_match[] = {
- { .compatible = "max-keypad", },
- { },
- };
- static struct platform_driver max_keypad_device_driver = {
- .probe = max_keypad_probe,
- .remove = max_keypad_remove,
- .driver = {
- .name = "max-keypad",
- .owner = THIS_MODULE,
- .of_match_table = of_match_ptr(max_keypad_of_match),
- }
- };
- static int __init keypad_module_init(void)
- {
- int ret;
- ret = platform_driver_register(&;max_keypad_device_driver);//modify by zengxiany
- if(ret < 0)
- {
- printk("max_keypad_device driver init error!/n");
- return -ENODEV;
- }
- return 0;
- }
- static void __exit keypad_module_exit(void)
- {
- platform_driver_unregister(&;max_keypad_device_driver);
- }
- 以上是i.mx6ul linux驅動開發—基於Device tree機制的驅動編寫的內容,更多 驅動 編寫 機制 基於 Device 開發 Linux tree UL MX 的內容,請您使用右上方搜尋功能獲取相關資訊。