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例程開發(fā)板：TQIMX8MM

開發(fā)板系統(tǒng)：Ubuntu 20.04

內(nèi)核版本：5.4.24

前言??

隨著嵌入式系統(tǒng)的不斷發(fā)展，設(shè)備樹作為一種重要的硬件描述語言，已經(jīng)成為了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中不可或缺的一部分。

在設(shè)備樹中，配置IO引腳和復(fù)用功能是非常常見的需求。

這時候，pinctrl就會發(fā)揮重要的作用。

它可以幫助開發(fā)者在不同的設(shè)備上配置GPIO引腳和復(fù)用功能，從而方便地實現(xiàn)硬件資源的管理和控制。

在本文中，我們將詳細介紹如何在設(shè)備樹中借助pinctrl來配置GPIO引腳和復(fù)用功能，以及如何在Linux內(nèi)核中使用這些配置來控制硬件資源。

由于篇幅有限，本文只涉及IO引腳復(fù)用配置，如需完全掌握IO引腳配置并使用，還需進一步了解IO引腳電氣特性配置方法以及GPIO子系統(tǒng)相關(guān)知識。

pinctrl子系統(tǒng)簡介??

大多數(shù)芯片的引腳都是支持復(fù)用的，如某些引腳既可以設(shè)置為GPIO，也可設(shè)置為I2C，此外，與單片機一樣，引腳還需要設(shè)置各種電氣特性，如上拉下拉、速度、驅(qū)動能力等。

在如今芯片上百個引腳的情況下，傳統(tǒng)寄存器配置引腳的方法顯得非常吃力，其中容易造成引腳功能沖突等問題顯得尤為突出，pinctrl就是為解決此類問題而誕生的。

pinctrl 子系統(tǒng)主要工作內(nèi)容如下：

①、獲取設(shè)備樹中 pin 信息。

②、根據(jù)獲取到的 pin 信息來設(shè)置 pin 的復(fù)用功能

③、根據(jù)獲取到的 pin 信息來設(shè)置 pin 的電氣特性，比如上/下拉、速度、驅(qū)動能力等。

對于我們使用者，一般只需在設(shè)備樹中修改引腳相關(guān)屬性既可，引腳初始化等工作均由pinctrl完成。以下將介紹基于pinctrl的引腳復(fù)用配置思路方法。

引腳復(fù)用基本思路

1.根據(jù)需要復(fù)用的功能，查找空閑可用引腳

2.如無空閑引腳，可先關(guān)掉原先占用這些引腳的設(shè)備

3.在對應(yīng)的外設(shè)的設(shè)備樹修改或添加復(fù)用功能引腳

1、確認功能引腳??

比如，需要使用PWM1，在《IMX8MMRM.pdf》芯片參考手冊（以下簡稱芯片手冊）第八章，IO復(fù)用表，找到PWM1：

可以看到此功能可以在這三個引腳中選擇一個作為復(fù)用。

若選擇“I2C4_SDA”引腳作為PWM1，需要在設(shè)備樹中關(guān)閉引腳原來的功能，再進行修改復(fù)用。

2、查找并關(guān)閉引腳占用??

①在“imx8mm-tqv1.dts”設(shè)備樹中搜索“I2C4_SDA”，可以發(fā)現(xiàn)引腳有兩處引用：

此處作為I2C4輸出：

②此處作為GPIO：

③搜索這兩個節(jié)點的名稱，查看是否被調(diào)用：

在“imx8mm-tqv1-lvds.dts”文件中，找到“pinctrl_i2c4”節(jié)點的引用，但并未在此設(shè)備樹文件或其他設(shè)備樹文件中找到“pinctrl_gpio_wlf”的引用，說明只有“pinctrl_i2c4”配置生效，現(xiàn)在引腳被復(fù)用為I2C4的SDA功能：

④將此節(jié)點注釋：

vscode中選中代碼塊，鍵盤Ctrl+/進行注釋

3、重新配置設(shè)備引腳??

①搜索找到pwm1的pinctrl節(jié)點：

在“imx8mm-tqv1.dts”找到：

②找到相關(guān)復(fù)用宏定義：

在“imx8mm-pinfunc.h”中可以找到“PWM1_OUT”的相關(guān)的宏定義，可以搜索到三條，找到“I2C4_SDA”引腳的此條定義：

③替換復(fù)用宏定義：

將“pinctrl_pwm1”節(jié)點下的宏定義替換為剛剛找到的宏定義：

修改完成：

至此，“I2C4_SDA”引腳被復(fù)用成“PWM1_OUT”功能。

下面列舉I2C的引腳配置。

I2C引腳復(fù)用配置 ?

由于不同外設(shè)的復(fù)用方式各有不同，需要具體情況具體分析。

本例以I2C4引腳復(fù)用配置舉例，在IMX8MM上，通過查看芯片手冊得知，每一路硬件I2C只能用唯一的特定的引腳，無法復(fù)用成其他引腳，但當(dāng)其引腳被其他功能占用時，就需要先關(guān)閉占用引腳的功能。

1.在芯片手冊中查找功能對應(yīng)的引腳

可以看到，要使用“I2C4_SCL”和“I2C4_SDA”：

2.在設(shè)備樹中查找引腳是否被占用，有占用就關(guān)閉：

“I2C4_SDA”被PWM1占用，注釋此節(jié)點，或?qū)⒋斯?jié)點功能引腳改復(fù)用成其他引腳：

這個節(jié)點也用到了此引腳，但節(jié)點未被調(diào)用，可以不用管：

這個同上，未被調(diào)用，不用管：

3.將“pinctrl_i2c4”節(jié)點的引腳設(shè)置為“I2C4_SCL”和“I2C4_SDA”：

至此，在設(shè)備樹中I2C4引腳復(fù)用配置完成。