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Exynos4412所有的GPIO都有固定的地址,為了方便操作這些GPIO,Linux內核在gpio-exynos4.h里面定義了一些GPIO的宏
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例如:
#define EXYNOS4_GPA0(_nr) (EXYNOS4_GPIO_A0_START + (_nr))
#define EXYNOS4_GPA1(_nr) (EXYNOS4_GPIO_A1_START + (_nr))
#define EXYNOS4_GPB(_nr) (EXYNOS4_GPIO_B_START + (_nr))
.....................................
#define EXYNOS4_GPY5(_nr) (EXYNOS4_GPIO_Y5_START + (_nr))
#define EXYNOS4_GPY6(_nr) (EXYNOS4_GPIO_Y6_START + (_nr))
#define EXYNOS4_GPZ(_nr) (EXYNOS4_GPIO_Z_START + (_nr))
這些宏就是把每個GPIO的地址做了一下封裝,它的好處就是方便我們使用并且根據宏的名字就能直觀的知道是在操作哪個GPIO。
Linux內核中關于GPIO的驅動在driver/gpio/gpio-exynos4.c文件里面,在這個文件中GPIO驅動初始化入口函數是exynos4_gpiolib_init,因為這個文件同時也支持4210的GPIO,所以開始先初始化了一些通用的GPIO(4412和4210都有的GPIO),代碼如下:
chip = exynos4_gpio_common_4bit;
nr_chips = ARRAY_SIZE(exynos4_gpio_common_4bit);
for (i = 0; i < nr_chips; i++, chip++) {
if (chip->config == NULL)
chip->config = &gpio_cfg;
if (chip->base == NULL)
pr_err("No allocation of base address for [common gpio]");
}
samsung_gpiolib_add_4bit_chips(exynos4_gpio_common_4bit, nr_chips);
變量exynos4_gpio_common_4bit是一個數組,定義了一些通用的GPIO,nr_chips是記錄的exynos4_gpio_common_4bit數組里面元素個數。
首先使用for循環遍歷exynos4_gpio_common_4bit所有的元素,為每個元素的config結構賦值:
if (chip->config == NULL)
chip->config = &gpio_cfg;
gpio_cfg是類型為s3c_gpio_cfg的結構體,這個結構體的定義如下:
struct s3c_gpio_cfg {
unsigned int cfg_eint;
s3c_gpio_pull_t (*get_pull)(struct s3c_gpio_chip *chip, unsigned offs);
int (*set_pull)(struct s3c_gpio_chip *chip, unsigned offs,
s3c_gpio_pull_t pull);
unsigned (*get_config)(struct s3c_gpio_chip *chip, unsigned offs);
int (*set_config)(struct s3c_gpio_chip *chip, unsigned offs,
unsigned config);
};
通過上面的代碼我們可以看到這個結構體里主要是一些函數指針,get_pull是獲取GPIO的上拉狀態,set_pull是設置GPIO上拉或下拉的,set_config是設置GPIO的工作模式,例如:輸出/輸入/其他功能。下面我們來看看gpio_cfg變量的定義,如下:
static struct s3c_gpio_cfg gpio_cfg = {
.set_config = s3c_gpio_setcfg_s3c64xx_4bit,
.set_pull = s3c_gpio_setpull_exynos4,
.get_pull = s3c_gpio_getpull_exynos4,
};
通過上面的代碼,可以看到分別對gpio_cfg結構的三個函數指針賦值,這三個函數的定義是在gpio-config.c里面實現的,這個文件在內核源碼arch/arm/plat-samsung目錄下,這三個函數的作用就是根據傳進來的參數,配置GPIO相應的寄存器,從而實現對GPIO的操作。
然后我們回到gpio-exynos4.c,接著看下面的代碼,完成了exynos4_gpio_common_4bit中每個元素的config結構賦值后,接著會調用函數samsung_gpiolib_add_4bit_chips(exynos4_gpio_common_4bit,
nr_chips)來向系統注冊GPIO結構體。代碼如下:
void __init samsung_gpiolib_add_4bit_chips(struct s3c_gpio_chip *chip,
int nr_chips)
{
for (; nr_chips > 0; nr_chips--, chip++) {
samsung_gpiolib_add_4bit(chip);
s3c_gpiolib_add(chip);
}
}
上面的代碼主要有兩個函數組成分別是samsung_gpiolib_add_4bit(chip)和s3c_gpiolib_add(chip),首先我們來看下samsung_gpiolib_add_4bit(chip)函數的實現:
void __init samsung_gpiolib_add_4bit(struct s3c_gpio_chip *chip)
{
chip->chip.direction_input = samsung_gpiolib_4bit_input;
chip->chip.direction_output = samsung_gpiolib_4bit_output;
chip->pm = __gpio_pm(&s3c_gpio_pm_4bit);
}
這個函數也是為函數指針賦值,direction_input是設置GPIO為輸入模式,direction_output是設置GPIO為輸出。
s3c_gpiolib_add(chip)函數主要作用是給一些函數指針賦值,然后根據傳進來的參數把對應的GPIO的信息保存到gpio_desc結構里,gpio_desc是內核里面定義的一個全局變量,用來保存每個GPIO的信息。至此GPIO的驅動初始化就完成了,其他它主要完成的功能就是為每個GPIO的結構體里面的函數指針賦值,最后把每個GPIO結構信息保存到全局變量gpio_desc里面。
上面已經完成了一些通用的GPIO驅動的初始化,我們在回到gpio-exynos4.c,下面是根據CPU的型號初始化CPU特定的GPIO了,代碼如下:
/* Only 4210 GPIO part */
if (soc_is_exynos4210()) {
chip = exynos4210_gpio_4bit;
nr_chips = ARRAY_SIZE(exynos4210_gpio_4bit);
for (i = 0; i < nr_chips; i++, chip++) {
if (chip->config == NULL)
chip->config = &gpio_cfg;
if (chip->base == NULL)
pr_err("No allocation of base address [4210 gpio]");
}
samsung_gpiolib_add_4bit_chips(exynos4210_gpio_4bit, nr_chips);
} else {
/* Only 4212/4412 GPIO part */
chip = exynos4212_gpio_4bit;
nr_chips = ARRAY_SIZE(exynos4212_gpio_4bit);
for (i = 0; i < nr_chips; i++, chip++) {
if (chip->config == NULL)
chip->config = &gpio_cfg;
if (chip->base == NULL)
pr_err("No allocation of base address [4212 gpio]");
}
samsung_gpiolib_add_4bit_chips(exynos4212_gpio_4bit, nr_chips);
}
通過看上面的代碼,初始化過程與前面介紹的初始化通用GPIO原理是一樣的,這里我們不在詳細介紹。對所有GPIO的初始化完成以后內核中的其他驅動模塊就可以方便的使用我們注冊到gpio_desc里面的GPIO了。內核提供了幾個全局函數來操作這些GPIO:
int gpio_request(unsigned gpio, const char *label)
void gpio_free(unsigned gpio)
int s3c_gpio_setpull(unsigned int pin, s3c_gpio_pull_t pull)
int s3c_gpio_cfgpin(unsigned int pin, unsigned int config)
int gpio_direction_input(unsigned gpio)
int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value)
gpio_request函數是申請GPIO操作,根據傳遞進來的參數gpio,會去全局變量gpio_desc里面找到對應的GPIO結構,判斷desc的標志位flag有沒有被設置FLAG_REQUESTED,如果有設置說明其他地方在使用這個GPIO,程序返回-EBUSY錯誤,如果沒有設置就設置flags的標記為FLAG_REQUESTED。
gpio_free函數是釋放GPIO操作,根據傳遞進來的參數,在gpio_desc全局變量找到對應的GPIO結構,清除掉desc的flag標志變量的FLAG_REQUESTED位。
s3c_gpio_setpull函數是設置GPIO的上拉或下拉的,變量pull的取值范圍如下定義:
#define S3C_GPIO_PULL_NONE ((__force s3c_gpio_pull_t)0x00)
#define S3C_GPIO_PULL_DOWN ((__force s3c_gpio_pull_t)0x01)
#define S3C_GPIO_PULL_UP ((__force s3c_gpio_pull_t)0x02)
S3C_GPIO_PULL_NONE是懸空
S3C_GPIO_PULL_DOWN是下拉
S3C_GPIO_PULL_UP是上拉
s3c_gpio_cfgpin函數是設置GPIO的功能:輸入/輸出/其他功能,第二個參數config取值范圍如下:
#define S3C_GPIO_INPUT (S3C_GPIO_SPECIAL(0))
#define S3C_GPIO_OUTPUT (S3C_GPIO_SPECIAL(1))
#define S3C_GPIO_SFN(x) (S3C_GPIO_SPECIAL(x))
S3C_GPIO_INPUT是輸入模式,S3C_GPIO_OUTPUT是輸出模式,S3C_GPIO_SFN(x)是其他模式,例如中斷模式等。
gpio_direction_input函數設置GPIO是輸入功能。
gpio_direction_output設置GPIO輸出,第二個參數value取值0或1,0代表輸出低電平,1代表輸出高電平。
下面我們來看幾個GPIO操作的例子:
if (gpio_request(EXYNOS4_GPX3(3), "MPU6050 INT"))
printk(KERN_WARNING "MPU6050 INT(GPX3.3) Port request error!!!\n");
else{
s3c_gpio_setpull(EXYNOS4_GPX3(3), S3C_GPIO_PULL_NONE);
s3c_gpio_cfgpin(EXYNOS4_GPX3(3), S3C_GPIO_SFN(0));
gpio_direction_input(EXYNOS4_GPX3(3));
gpio_free(EXYNOS4_GPX3(3));
}
上面的代碼是設置GPIO引腳GPX3_3為輸入模式,懸空。
err = gpio_request_one(EXYNOS4_GPX0(0), GPIOF_IN, "mcp251x_INT");
if (err) {
printk(KERN_ERR "failed to request mcp251x_INT\n");
return -1;
}
s3c_gpio_cfgpin(EXYNOS4_GPX0(0), S3C_GPIO_SFN(0xf));
s3c_gpio_setpull(EXYNOS4_GPX0(0), S3C_GPIO_PULL_NONE);
gpio_free(EXYNOS4_GPX0(0));
上面的代碼設置GPIO引腳GPX0_0為中斷模式。
if(gpio_request(EXYNOS4_GPK1(0), "GPK1_0"))
{
printk(KERN_ERR "failed to request GPK1_0 for "
"USI control\n");
return err;
}
gpio_direction_output(EXYNOS4_GPK1(0), 1);
s3c_gpio_cfgpin(EXYNOS4_GPK1(0), S3C_GPIO_OUTPUT);
gpio_free(EXYNOS4_GPK1(0));
上面的代碼設置GPIO引腳GPK1_0為輸出模式,并且輸出高電平。
iTOP-4412的GPIO驅動就介紹到這里,大家有興趣的話可以去內核里面詳細的查看一下整個驅動的詳細實現。