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PINCTRL

介绍 K3 小核心（ESOS/RTT）平台 pinctrl 模块的定位、软件层次、设备树写法以及应用侧使用方式。

模块介绍​

pinctrl 用于完成 SoC PAD 的复用选择和电气配置。在 K3 小核心 ESOS 中，pinctrl 模块主要承担以下职责：

  • 根据设备树中的 pinctrl-* 属性查找设备对应的 state
  • 解析 pinctrl 子节点中的 pinctrl-single,pins
  • 将 <寄存器偏移, 配置值> 形式的数据写入 PAD 寄存器
  • 支持 consumer 按 state 名称切换引脚配置
  • 通过 GPIO range 机制与 GPIO 子系统协同工作

当前平台 pinctrl 控制器使用 pinctrl-single 驱动模型。

软件结构​

从应用到硬件的大致调用关系如下：

应用/外设驱动
├─ pinctrl_get()
├─ pinctrl_lookup_state()
└─ pinctrl_select_state()

                │
                ▼
pinctrl core
├─ components/drivers/pinctrl/core.c
├─ components/drivers/pinctrl/devicetree.c
└─ components/drivers/pinctrl/pinmux.c

                │
                ▼
SoC pinctrl 驱动
└─ bsp/spacemit/drivers/pinctrl/pinctrl-single.c

                │
                ▼
PAD / pinmux 寄存器
└─ 通过 pinctrl-single,pins 将配置写入寄存器

接口介绍​

API 介绍​

  • 获取设备对应的 pinctrl 句柄
struct pinctrl *pinctrl_get(struct dtb_node *dev);

参数说明：

  • dev：设备树节点指针

返回值说明：

  • 成功：返回 struct pinctrl * 句柄

  • 失败：返回错误指针

  • 按名称查找 pinctrl state

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

参数说明：

  • p：pinctrl_get() 返回的 pinctrl 句柄
  • name：state 名称，例如 "default"、"sleep"

返回值说明：

  • 成功：返回 struct pinctrl_state * 句柄

  • 失败：返回错误指针

  • 选择并应用指定的 pinctrl state

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

参数说明：

  • p：pinctrl_get() 返回的 pinctrl 句柄
  • state：pinctrl_lookup_state() 返回的 state 句柄

返回值说明：

  • 0：应用成功

  • 负值：应用失败

  • 申请指定 GPIO 对应的 pinctrl GPIO 功能

int pinctrl_apply_state(struct dtb_node *node, const char *state);

参数说明：

  • node：设备树节点指针
  • state：要应用的 state 名称，例如 "default"、"sleep"

返回值说明：

  • 0：应用成功

  • 负值：应用失败

  • 应用 default 状态

int pinctrl_apply_default(struct dtb_node *node);

参数说明：

  • node：设备树节点指针

返回值说明：

  • 0：应用成功

  • 负值：应用失败

  • 应用 sleep 状态

int pinctrl_apply_sleep(struct dtb_node *node);

参数说明：

  • node：设备树节点指针

返回值说明：

  • 0：应用成功
  • 负值：应用失败

设备树属性说明​

  • pinctrl 控制器 compatible
compatible = "pinctrl-single";

参数说明：

  • compatible：pinctrl 控制器驱动匹配字符串

返回值说明：

  • 无

  • pinctrl 状态名称

pinctrl-names = "default";

参数说明：

  • pinctrl-names：state 名称列表

返回值说明：

  • 无

  • pinctrl 状态引用

pinctrl-0 = <&ruart0_0_cfg>;

参数说明：

  • pinctrl-0：第 0 个 state 对应的 pinctrl 配置节点引用

返回值说明：

  • 无

  • pinctrl-single 寄存器配置项

pinctrl-single,pins = <offset value offset value ...>;

参数说明：

  • offset：PAD 配置寄存器偏移
  • value：写入该寄存器的配置值

返回值说明：

  • 无

K3_PADCONF 写法说明​

  • K3_PADCONF 宏写法
K3_PADCONF(GPIO_134, (MUX_MODE4 | EDGE_NONE | PULL_UP | PAD_DS8))

参数说明：

  • GPIO_134：PAD 编号
  • MUX_MODE4：复用功能选择
  • EDGE_NONE：边沿检测配置
  • PULL_UP：上下拉配置
  • PAD_DS8：驱动能力配置

返回值说明：

  • 生成一组 <offset value> 数据，供 pinctrl-single,pins 使用

使用示例​

设备树状态定义示例​

ruart0_0_cfg: ruart0-0-cfg {
    pinctrl-single,pins = <
        K3_PADCONF(GPIO_134, (MUX_MODE4 | EDGE_NONE | PULL_UP | PAD_DS8))
        K3_PADCONF(GPIO_135, (MUX_MODE4 | EDGE_NONE | PULL_UP | PAD_DS8))
    >;
};

设备节点引用示例​

&ruart0 {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&ruart0_0_cfg>;
    status = "okay";
};