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RK3568 GPIO的使用

发表于 更新于 分类于

一.gpio查看命令

//查看引脚状态

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cat /sys/kernel/debug/gpio

//查看gpio引脚的复用情况

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cat /sys/kernel/debug/pinctrl/pinctrl/pinmux-pins

Pinmux settings per pin
Format: pin (name): mux_owner gpio_owner hog?
pin 0 (gpio0-0): wireless-wlan (GPIO UNCLAIMED) function wireless-wlan group wifi-wake-host
pin 1 (gpio0-1): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)
pin 2 (gpio0-2): (MUX UNCLAIMED) gpio0:2
pin 3 (gpio0-3): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)
pin 4 (gpio0-4): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)
pin 5 (gpio0-5): (MUX UNCLAIMED) gpio0:5
pin 6 (gpio0-6): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)
pin 7 (gpio0-7): (MUX UNCLAIMED) gpio0:7
pin 8 (gpio0-8): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)
pin 9 (gpio0-9): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)
pin 10 (gpio0-10): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)
pin 11 (gpio0-11): ff050000.i2c (GPIO UNCLAIMED) function i2c1 group i2c1-xfer
pin 12 (gpio0-12): ff050000.i2c (GPIO UNCLAIMED) function i2c1 group i2c1-xfer
pin 13 (gpio0-13): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)

二.从用户层控制gpio

要从用户层控制gpio前提是这个引脚是gpio或者已经复用为gpio

gpio bank：

RK3568 有 5 组 GPIO bank：GPIO0~GPIO4，每组又以 A0-A7、B0-B7、 C0-C7、 D0-D7 作为编号区分，常用以下公式计算引脚：

GPIO 引脚计算公式：pin = bank 32 + number
GPIO 小组编号计算公式：number = group 8 + X

下面演示 GPIO3_A7 引脚计算方法：

bank = 3; // GPIO3_A7 => 3, bank ∈ [0,4]
group = 0; // GPIO3_A7 => 0, group ∈ {(A=0), (B=1), (C=2), (D=3)}
X = 7; // GPIO3_A7 => 7, X ∈ [0,7]

GPIO3_A7 对应的设备树属性描述为：<&gpio3 7 IRQ_TYPE_EDGE_RISING>由kernel/include/dt-bindings/pinctrl/rockchip.h的宏定义可知。

gpiochipX：

5b4f6d54320ae41c37d0d071a31b51d8.png

当前SOC 一共包含5 个 GPIO 控制器，分别是：GPIO1,GPIO2,GPIO3,GPIO4,GPIO5。在这里，分别是gpiochip0 、gpiochip32 、gpiochip64 、gpiochip96 、gpiochip128 这5个文件夹，每个gpiochipX 文件夹用来管理一组GPIO。

export：

export用于将指定编号的GPIO 引脚导出。在使用GPIO 引脚之前，需要将其导出，导出成功之后才能使用它。注意export 文件是只写文件，不能读取，将一个指定的编号写入到export 文件中即可将对应的GPIO 引脚导出，例如：

echo 0 > export #导出编号为0的GPIO 引脚。对应当前SOC，也就是GPIO1_IO0。

导出成功之后会发现在/sys/class/gpio 目录下生成了一个名为gpio0 的文件夹（gpioX, X 表示对应的编号）。这个文件夹就是导出来的GPIO 引脚对应的文件夹，用于管理、控制该GPIO 引脚。

unexport：

unexport将导出的GPIO 引脚删除。当使用完GPIO 引脚之后，我们需要将导出的引脚删除，同样该文件也是只写、不可读的。例如：

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echo 0 > unexport # 删除导出的编号为0的GPIO 引脚1

删除成功之后，之前生产的gpio0 文件夹就会消失。

导出引脚echo export：

f564b5d049017bb2329d3ad39b1f60d9.png

向/sys/class/gpio/export写入此编号，比如10号引脚，在shell中可以通过以下命令实现，

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echo 10 > /sys/class/gpio/export

命令成功后生成/sys/class/gpio/gpio10目录，

如果没有出现相应的目录，说明此引脚不可导出。

设置gpio的direction：

direction文件，定义输入输入方向，可以通过下面命令定义为输出

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echo out > /sys/class/gpio/gpio10/direction

direction接受的参数：in, out,

三.内核空间控制gpio

Linux pinctrl 子系统：

复用gpio2 PB1为gpio功能：

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cam {
​	/omit-if-no-ref/
​	cam_pow_en: cam-pow-en {
​		rockchip,pins = <2 RK_PB1 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none>;
​	};
​};

上下拉配置：

//上拉
pcfg-pull-up
//下拉
pcfg-pull-down

linux gpio子系统：

gpio_request函数：

int gpio_request(unsigned gpio, const char *label)；

gpio：要申请的gpio标号(可以通过gpio bank计算得来)。

label：要申请的gpio取的名字。

可通过cat /sys/kernel/debug/gpio 命令查看gpio是否申请成功。

gpio_free函数：

void gpio_free(unsigned gpio)

gpio：要释放的gpio标号。

gpio_direction_input函数：此函数用于设置某个GPIO为输入

int gpio_direction_input(unsigned gpio)

gpio：要设置为输入的GPIO标号

gpio_direction_output函数：此函数用于设置某个GPIO为输出

int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value)

gpio：要设置为输出的GPIO标号

value：GPIO默认输出值

gpio_get_value函数：此函数用于获取某个GPIO的值(0或1)

int __gpio_get_value(unsigned gpio)

gpio：要获取的GPIO标号

gpio_set_value函数：此函数用于设置某个GPIO的值

void __gpio_set_value(unsigned gpio, int value)

gpio：要设置的GPIO标号

value：要设置的值

驱动示例
下面就是一个简单的驱动，可放在rk3568/drivers/gpio/gpio-e.c

编译时，别忘了加上makefile

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# rk3568/kernel/drivers/gpio/Makefile

obj-y = gpio-e.o

c代码

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#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <dt-bindings/gpio/gpio.h>


#define DEBUG
#ifdef DEBUG

    #define LOG(fmt, args...) pr_info("[E GPIO]: " fmt, ##args)
#else
    #define LOG(fmt, args...)
#endif

struct e_gpio{
    int io;
    int enable;
    int period_ms;
};

static int e_gpio_parse_dt(struct device* dev, struct e_gpio* data)
{
    struct device_node* node = dev->of_node;
    int gpio;
    enum of_gpio_flags flag;
    int ret;

    gpio = of_get_named_gpio_flags(node, "gpio", 0, &flag);
    if(gpio_is_valid(gpio)){
        data->io = gpio;
        data->enable = (flag == GPIO_ACTIVE_HIGH) ? 1: 0;
    }else{
        LOG("cannot parse gpio!");
        data->io = -1;
        return -ENODEV;
    }
     
    ret = of_property_read_u32(node, "period-ms", &data->period_ms);
    if(ret < 0)
        data->period_ms = -1;
     
    return 0;
}

static void e_setup_gpio(struct device* dev, struct e_gpio* data)
{
    int ret;

    if(gpio_is_valid(data->io)){
        ret = devm_gpio_request(dev, data->io, "e-gpio");
        //ret = devm_gpio_request_one(dev, data->io, GPIOF_DIR_OUT, NULL);
        if(ret < 0){
            LOG("failed to get gpio!");
            return;
        }    
     
        gpio_direction_output(data->io, data->enable);
        if(data->period_ms > 0){
            msleep(data->period_ms);
            devm_gpio_free(dev, data->io);
        }
    }
    LOG("GPIO setup done!");
}

static int e_gpio_probe(struct platform_device* pdev)
{
    struct device* dev = &pdev->dev;
    int ret;
    struct e_gpio* data;

    data = devm_kzalloc(dev, sizeof(struct e_gpio), GFP_KERNEL);
    if(!data)
        return -ENOMEM;
     
    ret = e_gpio_parse_dt(dev, data);
    if(ret < 0)
        return -ENODEV;
     
    e_setup_gpio(dev, data);
    return 0;
}

static struct of_device_id e_gpio_of_match[] = {
    {.compatible = "e,gpio"},
    {}
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, e_gpio_of_match);

static struct platform_driver e_gpio_driver = {
    .probe = e_gpio_probe,
    .driver = {
        .name = "e-gpio",
        .owner = THIS_MODULE,
        .of_match_table = of_match_ptr(e_gpio_of_match),
    },
};

static int __init e_gpio_init(void)
{
    LOG("e gpio init!");
    return platform_driver_register(&e_gpio_driver);
}
module_init(e_gpio_init)

static void __exit e_gpio_exit(void)
{
    LOG("e gpio exit");
    platform_driver_unregister(&e_gpio_driver);
}
module_exit(e_gpio_exit)

MODULE_AUTHOR("XXX");
MODULE_DESCRIPTION("e gpio driver");
MODULE_LICENSE("GPL");

3 对应的DTS

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gpio:e-gpio{
    compatible="e,gpio";
    gpio = <&gpio2 RK_PD7 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
    // period-ms = <15>;
    status = "okay";
};

整体功能比较简单，唯一需要解释的是period-ms，这代表开机时先把gpio拉高/低一段时间（如例子中为15ms），然后释放掉对应的gpio资源。

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