驱动开发学习20250529

引脚控制和GPIO子系统

引脚：元件的引出线
引脚多路复用：引脚工作模式的选择机制
引脚控制器：负责引脚工作模式的选择

引脚控制子系统功能：

• 引脚复用：使同一引脚能构重用于不同的目的。多路复用会影响引脚组或单个引脚
• 引脚配置：应用引脚的电气特性，如上拉、下拉、驱动强度、去抖间隔等

pinctrl和设备树

pinctrl只是收集引脚的方式，并将它们传递给驱动程序。引脚控制器驱动程序负责解析DT中的引脚描述，并将其配置应用到芯片中。
驱动程序通常需要一组两个嵌套节点来描述引脚组配置，
第一个节点描述组的功能，第二个节点用于保存引脚配置

• pinctrl- ：提供设备某种状态所需的pinctrl配置列表。它是phandle列表，指向引脚配置节点。
• pinctrl-name：为列表中的每个状态提供名称

GPIO子系统

在驱动程序内使用GPIO之前，应先向内核声明它，以获取GPIO所有权，防止其他驱动程序访问相同的GPIO。
获取GPIO所有权后，可以进行如下操作：

• 设置方向
• 如果用作输出，则切换其输出状态（线路驱动到高电平或低电平）
• 如果用作输入，则设置去抖间隔，并读取状态。对于映射到IRQ的GPIO线，则可以定义触发中断的边沿或电平，注册中断发生时要运行的处理程序
  内核中的GPIO处理方式：
  旧：建议弃用基于整数的接口，GPIO由整数表示
  新：推荐使用基于描述符的接口，GPIO由不透明结构表示和描述，具有专用API

基于整数的GPIO接口

头文件：# include

1. 声明和配置GPIO：
   static int gpio_request(unsigned gpio, const char *label);

gpio表示gpio号，label是内核用来表示sysfs中GPIO的标签
必须检查该函数的返回值，0代表成功，出错时返回错误代码。
使用GPIO后，应该使用gpio_free()函数释放它
void gpio_free(unsigned int gpio);
static bool gpio_is_valid(int number);//在分配GPIO编号之前检查此编号在系统上是否有效
配置GPIO的输出和输入方向：

static int gpio_direction_input(unsigned gpio);
static int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value);

当将GPIO配置为输出时，还有value需要配置，即输出方向有效时GPIO应处的状态。
返回值为0或负的错误码
更改GPIO去抖间隔函数：
static int gpio_set_debounce(unsigned gpio, unsigned debounce);
debounce是以毫秒为单位的去抖时间

2. 访问GPIO——获取、设置值

• 在原子上下文内

static int gpio_get_value(unsigned gpio);//GPIO方向为输入时
void gpio_set_value(unsigned int gpio, int value);//GPIO方向为输出时

• 在非原子上下文内

static int gpio_get_value_cansleep(unsigned gpio);
void gpio_get_value_cansleep(unsigned gpio, int value);

3. 映射到IRQ的GPIO
   输入GPIO可以做IRQ信号。这种IRQ信号可以是边沿触发或电平触发。
   GPIO控制器负责提供GPIO和IRQ之间的映射。
   int gpio_to_irq(unsigned gpio); //返回值为IRQ号