【Linux】Pinctrl子系统简介

前言：

我们工作开发中非常常用的就是GPIO，在Linux开发中，是有必要去熟悉并理解的。在Linux内核中也有提供相应的子系统pinctrl子系统，本文从大的面上去了解它。

参考学习：Linux笔记老师课程（Pinctrl子系统）

https://live.csdn.net/v/219059?spm=1001.2014.3001.5501

https://xuesong.blog.csdn.net/article/details/109522945?spm=1001.2014.3001.5502

https://blog.csdn.net/qq_33487044/article/details/123468166

https://blog.csdn.net/qq_33487044/article/details/110010020

现阶段，先学到这里了，这一部分的内容后续会结合具体的例子实践，深入学习理解。

一、Pinctrl子系统概述 

gpio引脚除了作为普通输入输出端口之外化具有接入其他控制器的功能。但是引脚的功能分配和特性配置是个繁琐的工作。这个问题如何去解决呢？

Pinctrl子系统就是来解决上述问题的，它主体上有两类设置，其中一类是功能选择，即用作iic、uart还是作为普通gpio。另一类则是gpio的特性配置，即上拉、下拉、驱动能力和速率的配置。 

总述，Linux Pinctrl子系统提供的功能:

• 管理系统中所有的可以控制的pin，在系统初始化的时候，枚举所有可以控制的pin，并标识这些pin.
• 管理这些pin的复用 (Multiplexing) 。对于SOC而言，其引脚除了配置成普通的GPI0之外，若干个引脚还可以组成一个pin group，特定的功能。pin controlsubsystem要管理所有的pin group。
• 配置这些pin的特性。例如使能或关闭引脚上的pul-up、pull-down电阻，配置引脚的driver strength。

二、Pinctrl的具体框架

Pinctrl整个驱动模块可以分为4个部分：

• pinctrl api：提供给上层用户调用的接口
• pinctrl common framework：提供给上层用户调用的接口
• pinctrl driver：平台需要实现的驱动
• board configuration：设备pin配置信息。

• 在Pinctrl core可以看到有三个状态，default、sleep以及idle。系统正常运行时，会先按默认的配置或者处于空闲的状态；系统进入休眠状态时，为节省功耗，需要对设备pin进行另一组配置。
• Pinctrl framework 主要处理 pinstate、pinmux 和 pinconfig 三个功能，映射关系如上图所示。

三、Pinctrl dts配置例子

uart0_pins: uart0-pins {
	pins = "18", "19";
	function = "uart0";
};
uart0_sleep_pins: uart0-pins {
	pins = "18", "19";
	function = "gpio";
};
...
&uart0 {
	pinctrl-names = "default","sleep";
	pinctrl-0 = <&uart0_pins>;
	pinctrl-1 = <&uart0_sleep_pins>;
	status = "okay";
};

pinctrl-0对应上述uart0-pins，这里pin会配置为uart功能，对应18、19号引脚。pinctrl-1对应上述的uart0_sleep_pins，系统进入休眠时，这里pin会配置为gpio功能。