本文基于RockPI 4A單板介紹Linux內(nèi)核pinctrl的相關(guān)知識點。

Linux內(nèi)核pinctrl部分主要包括 ：IOMUX，驅(qū)動強度，上下拉配置等。

一、IOMUX

SOC芯片上有很多引腳，每個引腳對應(yīng)特定的功能。為了使SOC的多個功能共用一個引腳，從而提高引腳的功能，降低引腳的數(shù)量。引入了IOMUX的概念。IOMUX（Input-Output Multiplexer）:IO多路復(fù)用器。

以RK3399 EMMC接口為例，RK3399 EMMC接口的emmc_pwren引腳需要設(shè)置IOMUX功能，具體如下：

圖1：RK3399 EMMC引腳

注：在Linux系統(tǒng)中，使用功能復(fù)用的引腳前，必須先配置該引腳對應(yīng)的功能。一般在dtsi中配置，也有的SOC在RCW（如NXP LX1046A）或其它文件中配置。如果引腳功能配置不正確，會導(dǎo)致功能無法使用。

二、PINCTRL

RK3399 Linux內(nèi)核pinctrl配置文件： arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399.dtsi

    pinctrl: pinctrl {
        compatible = "rockchip,rk3399-pinctrl";
        rockchip,grf = <&grf>;
        rockchip,pmu = <&pmugrf>;
        #address-cells = <2>;
        #size-cells = <2>;
        ranges;

        ## 1、配置GPIO0功能,RK3399可配置GPIO0 - GPIO4，共5組引腳。
        gpio0: gpio0@ff720000 {
            compatible = "rockchip,gpio-bank";
            reg = <0x0 0xff720000 0x0 0x100>;
            clocks = <&pmucru PCLK_GPIO0_PMU>;
            interrupts = <GIC_SPI 14 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>;

            gpio-controller;
            #gpio-cells = <0x2>;

            interrupt-controller;
            #interrupt-cells = <0x2>;
        };
        ...

        ## 2、配置芯片引腳內(nèi)部上下拉功能
        pcfg_pull_up: pcfg-pull-up {
            bias-pull-up;
        };

        pcfg_pull_down: pcfg-pull-down {
            bias-pull-down;
        };
        ...

        ## 3、配置引腳驅(qū)動強度，即配置對應(yīng)的驅(qū)動強度電流值
        pcfg_pull_up_20ma: pcfg-pull-up-20ma {
            bias-pull-up;
            drive-strength = <20>;
        };
        ...

        ## 4、配置輸出電平
        pcfg_output_high: pcfg-output-high {
            output-high;
        };
        ...

        ## 5、配置引腳指定功能，如emmc_pwren。
        emmc {
            # 引腳名稱：IO_EMMCpwren_PMUdebug3_PMU18gpio0a5
            emmc_pwr: emmc-pwr {
                rockchip,pins =
                    ## 0 5:表示引腳索引，對應(yīng)GPIO0A5，見圖1
                    ## RK_FUNC_1:配置功能1，即emmc_pwren，見圖2
                    ## pcfg_pull_up:引腳上拉
                    <0 5 RK_FUNC_1 &pcfg_pull_up>;  
            };
        };
        ...
    };

RK_FUNC_*定義文件: include/dt-bindings/pinctrl/rockchip.h

## 對應(yīng)IOMUX寄存器中引腳的某個功能
#define RK_FUNC_GPIO    0
#define RK_FUNC_1       1
#define RK_FUNC_2       2
#define RK_FUNC_3       3
#define RK_FUNC_4       4
#define RK_FUNC_5       5
#define RK_FUNC_6       6
#define RK_FUNC_7       7

圖2 RK3399 EMMC_PWREN引腳配置

驅(qū)動文件： drivers/pinctrl/pinctrl-rockchip.c

## RK3399 GRF寄存器包括：
## 1、GRF, used for general non-secure system,
## 2、PMUGRF, used for always on sysyem
static struct rockchip_pin_ctrl rk3399_pin_ctrl = {
        .pin_banks      = rk3399_pin_banks,
        .nr_banks       = ARRAY_SIZE(rk3399_pin_banks),
        .label          = "RK3399-GPIO",
        .type           = RK3399,
        .grf_mux_offset     = 0xe000, ## GRF MUX寄存器偏移地址，配置IOMUX
        .pmu_mux_offset     = 0x0,    ## PMUGRF MUX寄存器偏移地址，配置IOMUX
        .grf_drv_offset     = 0xe100, ## GRF DRV寄存器偏移地址，配置驅(qū)動強度
        .pmu_drv_offset     = 0x80,   ## PMUGRF DRV寄存器偏移地址，配置驅(qū)動強度
        .iomux_routes       = rk3399_mux_route_data,
        .niomux_routes      = ARRAY_SIZE(rk3399_mux_route_data),
        .pull_calc_reg      = rk3399_calc_pull_reg_and_bit, ## 上下拉配置實現(xiàn)函數(shù)
        .drv_calc_reg       = rk3399_calc_drv_reg_and_bit,  ## 驅(qū)動強度實現(xiàn)函數(shù)
};

三、內(nèi)核調(diào)試

在Linux系統(tǒng)啟動后，可以查看引腳功能，如：

## 1、通過pingroups查看引腳配置功能
root@linaro-alip:/sys/kernel/debug/pinctrl/pinctrl# cat pingroups
registered pin groups:
group: emmc-pwr    ## GPIO0A5配置為emmc_pwren功能
pin 5 (gpio0-5) 

group: rgmii-pins
pin 113 (gpio3-17)
pin 110 (gpio3-14)
...

## 2、通過寄存器值查看
## 0xff320000是PMU GRF寄存器的基地址，PMUGRF_GPIO0A_IOMUX偏移地址是0
## PMUGRF_GPIO0A_IOMUX的值為0x5400，即bit11:10為01，表示配置為emmc_pwren
## 寄存器的值見圖2
root@linaro-alip:/# io -4 -l 16 -r 0xff320000
ff320000:  00005400 00000000 00000000 00000000

注：轉(zhuǎn)載請標(biāo)明出處。