imx6設備樹pinctrl解析

最近在移植Linux，用到kernel版本為3.14.28，在高版本的內核源碼中用到了設備樹（device-tree），設備樹中用到pinctrl的配置，記錄一下。

1、普通設置

在配置串口時，pinctrl的配置信息如下所示：

 

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

//。。。。。。。。
pinctrl_uart2: uart2grp {
            fsl,pins = <
                MX6QDL_PAD_SD4_DAT7__UART2_TX_DATA  0x1b0b1
                MX6QDL_PAD_SD4_DAT4__UART2_RX_DATA  0x1b0b1
            >;
};

這里的MX6QDL_PAD_SD4_DAT7__UART2_TX_DATA在imx6dl-pinfunc.h文件中有如下定義:

 

 

 MX6QDL_PAD_SD4_DAT7__UART2_TX_DATA          0x35c 0x744 0x000 0x2 0x0

 

將管腳的配置展開即： 0x35c 0x744 0x000 0x2 0x00x1b0b1 

想知道這六個值都是什么意思，可以從兩個路出發：①查找解讀dts的文件，即看內核源碼；②在網上查找相關知識。

1.1 查看源碼對設備樹文件的解讀

首先在imx6dl-pinfunc.h文件中有對前5個變量的解釋，如下圖：

為了驗證這5個變量，並查找第6個變量的含義，我們打開讀取設備樹文件的代碼。

讀取dts文件的文件為：drivers/pinctrl/freescale/pinctrl-imx.c，實現函數名為：static int imx_pinctrl_parse_groups(。。。)，如下：

 

 static int imx_pinctrl_parse_groups(struct device_node *np,
                     struct imx_pin_group *grp,
                     struct imx_pinctrl_soc_info *info,
                     u32 index)
 {
     int size, pin_size;
     const __be32 *list;
     int i;
     u32 config;

     dev_dbg(info->dev, "group(%d): %s\n", index, np->name);

     if (info->flags & SHARE_MUX_CONF_REG)
         pin_size = SHARE_FSL_PIN_SIZE;
     else
         pin_size = FSL_PIN_SIZE;
     /* Initialise group */
     grp->name = np->name;

     /*
      * the binding format is fsl,pins = <PIN_FUNC_ID CONFIG ...>,
      * do sanity check and calculate pins number
      */
     list = of_get_property(np, "fsl,pins", &size);
     if (!list) {
         dev_err(info->dev, "no fsl,pins property in node %s\n", np->full_name);
         return -EINVAL;
     }

     /* we do not check return since it's safe node passed down */
     if (!size || size % pin_size) {
         dev_err(info->dev, "Invalid fsl,pins property in node %s\n", np->full_name);
         return -EINVAL;
     }

     grp->npins = size / pin_size;
     grp->pins = devm_kzalloc(info->dev, grp->npins * sizeof(struct imx_pin),
                 GFP_KERNEL);
     grp->pin_ids = devm_kzalloc(info->dev, grp->npins * sizeof(unsigned int),
                 GFP_KERNEL);
     if (!grp->pins || ! grp->pin_ids)
         return -ENOMEM;

     for (i = 0; i < grp->npins; i++) {
         u32 mux_reg = be32_to_cpu(*list++);
         u32 conf_reg;
         unsigned int pin_id;
         struct imx_pin_reg *pin_reg;
         struct imx_pin *pin = &grp->pins[i];

         if (info->flags & SHARE_MUX_CONF_REG)
             conf_reg = mux_reg;
         else
             conf_reg = be32_to_cpu(*list++);

         pin_id = mux_reg ? mux_reg / 4 : conf_reg / 4;
         pin_reg = &info->pin_regs[pin_id];
         pin->pin = pin_id;
         grp->pin_ids[i] = pin_id;
         pin_reg->mux_reg = mux_reg;
         pin_reg->conf_reg = conf_reg;
         pin->input_reg = be32_to_cpu(*list++);
         pin->mux_mode = be32_to_cpu(*list++);
         pin->input_val = be32_to_cpu(*list++);

         /* SION bit is in mux register */
         config = be32_to_cpu(*list++);
         if (config & IMX_PAD_SION)
             pin->mux_mode |= IOMUXC_CONFIG_SION;
         pin->config = config & ~IMX_PAD_SION;

         dev_dbg(info->dev, "%s: 0x%x 0x%08lx", info->pins[pin_id].name,
                 pin->mux_mode, pin->config);
     }

     return 0;
 }

這段代碼中list = of_get_property(np, "fsl,pins", &size);實現了讀取dts文件中的fsl,pin屬性值，並保存在了list指針變量中。緊接着，分別將list中的值mux_reg、conf_reg、input_reg、mux_mode、input_val、config六個變量中，由名字可以猜測個大概，前5個得以驗證，第六個表示config，config的值說白了就是對寄存器配置（上拉電阻、頻率等等）的值，就是pad_ctrl的值。

 

因此對應關系如下：

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

以上參數在參考手冊怎么確定的呢？由於是對復用管腳的配置，於是在管腳復用的章節（IOMUXC）中查找。但是現確定pad name才方便，於是定義在External Signals and Pin Multiplexing章節，搜索MX6QDL_PAD_SD4_DAT7__UART2_TX_DATA的中間部分：SD4_DAT7，如下圖

可知UART2_TX_DATA是屬於SD4_DAT7的ALT2，於是mux_mode=0x2即可。上圖表格中最后一列SW_PAD_CTL_PAD_SD4_DATA7是config配置需要查找的名稱，跳到管腳復用的章節（IOMUXC）中，找到SW_PAD_CTL_PAD_SD4_DATA7，如下所示：

如果直接取默認值的話結果是config=0x1b0b0，這里可以根據自己的需要（硬件）更改為與自己的板子匹配的值，我把最后SRE的值設置為1，即Fast Slew Rate，如下圖說明：

OK，接下來是mux_ctrl_ofs、pad_ctrl_ofs、sel_input_ofs三個偏移值，這些值都是在復用管腳的章節確定的。因為pad name為SD4_DATA7，所以在找的時候可以拿它當關鍵字。

首先是mux_ctrl_ofs，找到IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD*開頭的部分，結尾選擇SD4_DATA7即可，如下圖，

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

其他的查找方法類似。pad_ctrl_ofs，查找IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_SD4_DATA7一節，可知偏移值pad_ctrl_ofs=0x744

sel_input_ofs查找IOMUXC章節以SELECT_INPUT結尾的部分，中間選擇UART2_TX，如果沒有這里sel_input_ofs=0x000即可，對應的sel_input為0即可。如果有例如IOMUXC_UART2_UART_RX_DATA_SELECT_INPUT，即uart的rx管腳配置，如下圖，所以RX的sel_input_ofs=0x904，這里選擇對應的值“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。

 2、特殊設置

首先還是先看代碼，看看到底特殊到哪里。

         pinctrl_gpio_leds: gpioledsgrp {
             fsl,pins = <
                 MX6QDL_PAD_DISP0_DAT21__GPIO5_IO15  0x80000000
             >;
         };

         pinctrl_i2c2: i2c2grp {
             fsl,pins = <
                 MX6QDL_PAD_EIM_EB2__I2C2_SCL    0x4001b8b1
                 MX6QDL_PAD_KEY_ROW3__I2C2_SDA   0x4001b8b1
             >;
         };

可以看出來特殊的配置就是后面的值也就是上一篇講的config（pad_ctrl）的值改變了，變為0x80000000和0x4001b8b1了，當我們查找相應的pad值時是這樣的：

這明顯不和常理，在上圖中顯示高15位全部置0，取值也沒啥用，那么為什么設置為0x80000000和0x4001b8b1呢？在網上搜羅一番沒有任何有幫助的文檔，只能靠自己了。還是老思路，查找設備樹文件的讀取源碼，drivers/pinctrl/freescale/pinctrl-imx.c中，找到了驚喜！！！代碼如下

 

 /* The bits in CONFIG cell defined in binding doc*/
 #define IMX_NO_PAD_CTL  0x80000000  /* no pin config need */
 #define IMX_PAD_SION 0x40000000     /* set SION */</span>

再將IMX_NO_PAD_CTL使用部分的代碼貼上（隨便找一處）

 

 

     for (i = j = 0; i < grp->npins; i++) {
         if (!(grp->pins[i].config & IMX_NO_PAD_CTL)) {
             new_map[j].type = PIN_MAP_TYPE_CONFIGS_PIN;
             new_map[j].data.configs.group_or_pin =
                     pin_get_name(pctldev, grp->pins[i].pin);
             new_map[j].data.configs.configs = &grp->pins[i].config;
             new_map[j].data.configs.num_configs = 1;
             j++;
         }
     }

可以看出來確實如注釋（/* no pin config need */）所述，表示該管腳的配置config（pad_ctrl）無效，或者說不需要。

也就是說，對於IMX_NO_PAD_CTL(0X80000000)來說，只要在設備樹中的

fsl, pins = <　　

　　　　　　MX6QDL_PAD_XXX_XXX 0xxxxx

　　>;

的fsl, pins屬性中的配置config(pad_ctrl)的第31位為1，就說明該管腳的配置config(pad_ctrl)無效，比如

fsl,pins = <
                MX6QDL_PAD_DISP0_DAT21__GPIO5_IO15  0x80000000
            >;

這里0x80000000,這個數的第31位為1，那么說明該管腳（MX6QDL_PAD_DISP0_DAT21__GPIO5_IO15）的config(pad_ctrl)無效，不同於上面1.1章節的普通設置那里config(pad_ctrl)值為0x1b0b1，0x1b0b1的第31位為0，所以config(pad_ctrl)有效

同理0x40000000表示設置了SION。SION是什么意思呢？可以查看但是0x4001b8b1表示什么意思呢，可以查看imx6規格書，如下：

即只要設置了SION位為1，那么就強制設置這個pad為某個輸入功能，不管MUX_MODE設置了何種mode方式，比如IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_DISP0_DATA21的SION位如果設置為1，那么Force input path of pad DISP0_DAT21，即強制設置為DISP0_DAT21功能，不管你的MUX_MODE設置了什么值。也就是說fsl, pins屬性中的配置config(pad_ctrl)的第30位為1，那么在內核源碼解析設備樹時就會把對應的寄存器的SION位置為1.

我們可以從注釋（/* The bits in CONFIG cell defined in binding doc*/）可以找到方向，即取binding doc中找，所以打開Documentation/devicetree/bindings/pinctrl目錄下的fsl,imx6dl-pinctrl.txt文件，里面有關於SION的介紹，如下：

那么這個在設備樹上如何實現呢？

比如，普通設置里IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_DISP0_DATA21中config = 0x1b8b1。若要設置SION功能，那么IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_DISP0_DATA21中config = 0x4001b8b1，就是這里config的第30位為1