驱动开发学习20250513

regmap API——寄存器映射

引入regmap API的原因：为了分解和统一内核开发人员访问SPI/I2C设备的方式

struct regmap_config {
	const char *name;

	int reg_bits;	//寄存器地址位数，必填
	int reg_stride;
	int pad_bits;
	int val_bits;	//存储寄存器值的位数，必填

	bool (*writeable_reg)(struct device *dev,unsigned int reg);		
	bool (*readable_reg)(struct device *dev,unsigned int reg);
	bool (*voltileable_reg)(struct device *dev,unsigned int reg);
	bool (*preciousable_reg)(struct device *dev,unsigned int reg);
	regmap_lock lock;
	regmap_unlock lock;
	void *lock_arg;
	
	int (*reg_read)(void *context,unsigned int reg,unsigned int *val);
	int (*reg_write)(void *context,unsigned int reg,unsigned int *val);

	bool fast_io;

	unsigned int max_register; //最大的有效寄存器地址
	const struct regmap_access_table *wr_table;
	const struct regmap_access_table *rd_table;
	const struct regmap_access_table *volatile_table;
	const struct regmap_access_table *precious_table;
	const struct reg_default *reg_defaults;
	unsigned int num_reg_defaults;
	enum regcache_type cache_type;
	const void *reg_defaults_raw;
	unsigned int num_reg_defaults_raw;

	u8 read_flag_mask;
	u8 write_flag_mask;

	bool use_single_raw;
	bool can_multi_write;

	enum regmap_endian reg_format_endian;
	enum regmap_endian val_format_endian;
	const struct regmap_range_cfg *ranges;
	unsigned int num_ranges;
};

• voltileable_reg：如果寄存器为易失性的，该函数返回true，然后对寄存器执行直接读写；如果寄存器为非易失性的，返回false，缓存用于读取操作，在写入时写入缓存
• writeable_reg：可选回调函数，如果使用，在写入寄存器之前，自动调用该函数检查寄存器是否可以写入
• wr_table：不使用writeable_reg函数时，可以使用regmap_access_table，该函数包含yes_range(可写入)和no_range(不可写入)字段，两者都指向struct regmap_range

regmap_config初始化

static const struct regmap_config regmap_config = {
	.reg_bits = 8,
	.val_bits = 8,
	.max_register = LM3553_REG_MAX,
	.readable_reg = lm3553_readable_register,
	.volatile_reg = lm3553_volatile_register,
	.precious_reg = lm3553_precious_register,
};

regmap 初始化

1. SPI初始化
   设置regmap，
   struct regmap * regmap_init_spi(struct spi_device *spi, const struct regmap_config);

• 输入参数：struct spi_device表示与之交互的设备，
  const strcut regmap_config表示regmap配置
• 返回值：成功时返回指向分配的struct regmap 指针，出错时返回ERR_PTR()

2. I2C初始化
   struct regmap * regmap_init_i2c(struct i2c_client *i2c, const struct regmap_config);

• 输入参数：struct i2c_client表示交互的I2C设备，
  const struct regmap_config表示regmap配置
• 返回值：成功时返回指向分配的struct regmap 指针，出错时返回ERR_PTR()

设备访问函数

1. int regmap_write(struct regmap *map, unsigned int reg, unsigned int *val);
   将数据写入设备

• 若寄存器地址小于等于max_register，则写操作会执行
• 否则将返回无效I/O错误（-EIO），此时调用writeable_reg，该函数执行前必须返回true，如果返回false,则返回EIO，写操作停止
• 如果配置了wr_table，结果如下：
  如果在no_range内，返回-EIO;
  如果在yes_range内，执行下一步
  如果不在yes_range和no_range内，返回-EIO，操作中断
  如果cache_type ！= REGCACHE_NONE，则启动缓存。此时首先更新缓存项，之后执行到硬件的写操作，否则不执行缓存操作
  如果有reg_write，则用它执行写入操作

2. int regmap_write(struct remap *map, unsigned int reg, unsigned int *val);

3. int regmap_update_bits(struct regmap *map, unsigned int reg, unsigned int *mask, unsigned int val);
   需要更新的位必须在掩码中设置为1，相应的位应该设置为val中的值
   eg:将第一位和第三位置1，掩码为0b00000101，值为0bxxxxx1x1
   要清除第七位，掩码为0b01000000,值为0bx0xxxxxx

4. int regmap_multi_reg_write(struct regmap *map, const struct reg_sequence *regs, int num_regs);
   向设备写入多个寄存器

5. regmap_bulk_read()和regmap_bulk_write()用于从设备读取多个寄存器和向设备写入多个寄存器，可被用于处理大块数据。
   int regmap_bulk_read(struct regmap *map, unsigned int reg, void *val, size_t val_count);
   int regmap_bulk_write(struct regmap *map, unsigned int reg, const void *val, size_t val_count);