Linux BSP 開發的基礎就是和GPIO打交道， 下面總結下這幾天對某家開發板的GPIO控制的知識。公司的開發板用的是 DTB  模式 ，首先，進入 dts，dtsi檔案檢視關於GPIO 的模組。

soc {
                .
                .
                .
        gpio0: [email protected]****addr {
            compatible = "**********";
            reg = <0 0x****addr 0 0x50>;
            interrupts = <SPI 4 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
            #gpio-cells = <2>;
            gpio-controller;
            gpio-ranges = <&pfc 0 0 16>;
            #interrupt-cells = <2>;
            interrupt-controller;
            clocks = <&cpg CPG_MOD 912>;
            power-domains = <*****>;
        };
              .
              .
              .

};

　可以看到 GPIO 節點 掛在 SOC node 下 ，手上這塊開發板 把GPIO分成了8個 bank  :  gpio0 - gpio7

　 　 reg =<0 地址 0 長度>

         #gpio-cells  =<2> 表示 要用2個cell描述一個 GPIO引腳

　　　　如 I2C中定義 ：  pwd-gpios  = <&gpio6 7 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

　　　　表示 bank 6 的gpio  用 2個cell 描述  ：7，GPIO_ACTIVE_HIGH （7表示bank 6 下的第七個引腳一般是 GP 6_07表示  ；GPIO_ACTIVE_HIGH則為高電平有效）    

　  　gpio-controller;  interrupt-controller; 表示 bank 0 下的引腳 既可以作為中斷引腳 ，也可以作為 通用的GPIO引腳

         gpio-ranges = <&pfc 0 0 16>;  表示 bank 0下有16個 GPIO引腳

 　　GPIO 使用 pinctrl 方式來驅動 ，pin control subsystem 會 ：

　　　　1. 列舉所有可用的pin 腳   ,於是每個引腳就有的唯一的 ID （num） ，這個ID 很關鍵，對於以後的操作。

enum {
    PINMUX_RESERVED = 0,

    PINMUX_DATA_BEGIN,
    GP_ALL(DATA), /* add GP_0_1_DATA  ,GP_0_1_DATA..... */
    PINMUX_DATA_END,

#define F_(x, y)

.....
}

　　　　2.管理 這些Pin腳的， 由於pin 可以複用 比如 SPI 和GPIO 複用一個pin腳 如：  GP2_08 / MISO，於是引申出 pin group 和 pin functon 兩個概念：

    i2c2_pins: i2c2 {
        groups = "i2c2_a";
        function = "i2c2";
    };

　　　　在dts 中如上所示 ，其中 i2c2_a 在 pinctl 原始碼中 如下所示，i2c的兩根引腳使用 GP5_0 ,GP5_4.

static const unsigned int i2c2_a_pins[] = {
    /* SDA, SCL */
    GP_PIN(5, 0),GP_PIN(5, 4),
};

　　　　function 如下 ：

struct sh_pfc_function {
    const char *name;
    const char * const *groups;
    unsigned int nr_groups;
};
#define SH_PFC_FUNCTION(n = i2c2)                \
    {                        \
        .name = #n,                \
        .groups = n##_groups,            \
        .nr_groups = ARRAY_SIZE(n##_groups),    \
    }

好了 ，基本概念就先寫這麼多  。

核心層配置 GPIO

在 寫核心驅動的時候 如果希望配置某個GPIO引腳 ， 可以在dts中 新增：  pwd-gpios  = <&gpio0 7 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

 在 driver 程式碼中 ,  需要包含 #include <linux/gpio.h>使用 :

　　　　gpio_id = of_get_named_gpio(your_driver->dev->of_node,"pwd-gpios", 0);

獲取 GP0_07的 ID號 ，然後申請 一個GPIO 操作物件。

　　　　if (gpio_is_valid(gpio_id))  //判斷一個IO是否合法

　　　　　　devm_gpio_request_one(&platform_device->dev, gpio_id,GPIOF_OUT_INIT_LOW, name);

設定GPIO的方向，如果是輸出同時設定電平：
　　　　/* set as input or output, returning 0 or negative errno */
　　　　int gpio_direction_input(unsigned gpio);
　　　　int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value);

獲取輸入引腳的電平：
　　　　/* GPIO INPUT: return zero or nonzero */
　　　　int gpio_get_value(unsigned gpio);

設定輸出：
　　　　void gpio_set_value(unsigned gpio, int value);

釋放申請的GPIO物件　

 　　     void gpio_free(unsigned gpio);

將GPIO對映為IRQ中斷：
　　　　/* map GPIO numbers to IRQ numbers */
　　　　int gpio_to_irq(unsigned gpio);

　　　　/* map IRQ numbers to GPIO numbers (avoid using this) */
　　　　int irq_to_gpio(unsigned irq);

 設定GPIO IRQ中斷型別：

　　　　set_irq_type(gpio_to_irq( gpio), IRQ_TYPE_EDGE_FALLING);

使用者層配置 GPIO

需要確認  核心  menuconfig  中 Device Drivers -》  GPIO Support  設 y .

在 /sys/class/gpio  目錄下如下所示 ：

[email protected]:/sys/class/gpio# ls
export         gpiochip361  gpiochip419  gpiochip453  gpiochip496
gpiochip357  gpiochip393  gpiochip437  gpiochip468  unexport

gpiochip 後面的數字 是每個bank 的基地址  也就是  GP0 對應 gpiochip468

那麼  GP0_07 的 ID 就是  468 + 7 ；（可能不同的核心版本，或者 開發板不一樣 ）通過 ：

會對應生成 gpio475 目錄

通過

來控制輸出輸入  ,電平高低 。

最後，關於 Pinctrl 的內容還有太多要寫，就先寫到這把。