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驅(qū)動(dòng)開發(fā)

ADC 使用

簡(jiǎn)介

AIO-3399JD4 開發(fā)板上的 AD 接口有兩種，分別為：溫度傳感器 (Temperature Sensor)、逐次逼近ADC (Successive Approximation Register)。其中：

TS-ADC(Temperature Sensor)：支持兩通道，時(shí)鐘頻率必須低于800KHZ
SAR-ADC(Successive Approximation Register)：支持六通道單端10位的SAR-ADC，時(shí)鐘頻率必須小于13MHZ。

內(nèi)核采用工業(yè) I/O 子系統(tǒng)來控制 ADC，該子系統(tǒng)主要為 AD 轉(zhuǎn)換或者 DA 轉(zhuǎn)換的傳感器設(shè)計(jì)。

下面以SAR-ADC使用ADC風(fēng)扇為例子，介紹 ADC 的基本配置方法。

DTS配置

配置DTS節(jié)點(diǎn)

AIO-3399JD4 SAR-ADC 的 DTS 節(jié)點(diǎn)在 kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399.dtsi 文件中定義，如下所示：

saradc:saradc@ff100000{compatible="rockchip,rk3399-saradc";reg=<0x00xff1000000x00x100>;interrupts=;#io-channel-cells = <1>;clocks=<&cruSCLK_SARADC>,<&cruPCLK_SARADC>;clock-names="saradc","apb_pclk";status="disabled";};

用戶首先需在DTS文件中添加ADC的資源描述：

kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-firefly-demo.dtsi:adc_demo:adc_demo{status="disabled";compatible="firefly,rk3399-adc";io-channels=<&saradc3>;};

這里申請(qǐng)的是SARADC通道3，在 AIO-3399JD4 中是不提供給客戶外部使用的，而且也沒有風(fēng)扇接口，這里只是提供一個(gè)參考，客戶可自行參考這個(gè)例子運(yùn)用SARADC通道0 去做自己的一些開發(fā)。

在驅(qū)動(dòng)文件中匹配 DTS 節(jié)點(diǎn)

用戶驅(qū)動(dòng)可參考Firefly adc demo :kernel/drivers/adc/adc-firefly-demo.c，這是一個(gè)偵測(cè)Firefly-rk3399風(fēng)扇狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)。首先在驅(qū)動(dòng)文件中定義 of_device_id 結(jié)構(gòu)體數(shù)組：

staticconststructof_device_idfirefly_adc_match[]={{.compatible="firefly,rk3399-adc"},{},};

然后將該結(jié)構(gòu)體數(shù)組填充到要使用 ADC 的 platform_driver 中：

staticstructplatform_driverfirefly_adc_driver={.probe=firefly_adc_probe,.remove=firefly_adc_remove,.driver={.name="firefly_adc",.owner=THIS_MODULE,.of_match_table=firefly_adc_match,},};

接著在firefly_adc_probe中對(duì)DTS所添加的資源進(jìn)行解析：

staticintfirefly_adc_probe(structplatform_device*pdev){printk("firefly_adc_probe!\n");chan=iio_channel_get(&(pdev->dev),NULL);if(IS_ERR(chan)){chan=NULL;printk("%s() have not set adc chan\n",__FUNCTION__);return-1;}fan_insert=false;if(chan){INIT_DELAYED_WORK(&adc_poll_work,firefly_demo_adc_poll);schedule_delayed_work(&adc_poll_work,1000);}return0;}

驅(qū)動(dòng)說明

獲取 AD 通道

structiio_channel*chan;//定義IIO通道結(jié)構(gòu)體chan=iio_channel_get(&pdev->dev,NULL);//獲取IIO通道結(jié)構(gòu)體

注：iio_channel_get 通過 probe 函數(shù)傳進(jìn)來的參數(shù) pdev 獲取 IIO 通道結(jié)構(gòu)體，probe 函數(shù)如下：

staticintXXX_probe(structplatform_device*pdev);

讀取 AD 采集到的原始數(shù)據(jù)

intval,ret;ret=iio_read_channel_raw(chan,&val);

調(diào)用 iio_read_channel_raw 函數(shù)讀取 AD 采集的原始數(shù)據(jù)并存入 val 中。

計(jì)算采集到的電壓

使用標(biāo)準(zhǔn)電壓將 AD 轉(zhuǎn)換的值轉(zhuǎn)換為用戶所需要的電壓值。其計(jì)算公式如下：

Vref/(2^n-1)=Vresult/raw

注：

Vref 為標(biāo)準(zhǔn)電壓
n 為 AD 轉(zhuǎn)換的位數(shù)
Vresult 為用戶所需要的采集電壓
raw 為 AD 采集的原始數(shù)據(jù)

例如，標(biāo)準(zhǔn)電壓為 1.8V，AD 采集位數(shù)為 10 位，AD 采集到的原始數(shù)據(jù)為 568，則：

Vresult=(1800mv*568)/1023;

接口說明

structiio_channel*iio_channel_get(structdevice*dev,constchar*consumer_channel);

功能：獲取 iio 通道描述
參數(shù)：
- dev: 使用該通道的設(shè)備描述指針
- consumer_channel: 該設(shè)備所使用的 IIO 通道描述指針

voidiio_channel_release(structiio_channel*chan);

功能：釋放 iio_channel_get 函數(shù)獲取到的通道
參數(shù)：
- chan：要被釋放的通道描述指針

intiio_read_channel_raw(structiio_channel*chan,int*val);

功能：讀取 chan 通道 AD 采集的原始數(shù)據(jù)。
參數(shù)：
- chan：要讀取的采集通道指針
- val：存放讀取結(jié)果的指針

調(diào)試方法

Demo程序使用

在kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-firefly-demo.dtsi中使能adc_demo，將”disabled” 改為 “okay”:

adc_demo:adc_demo{status="okay";compatible="firefly,rk3399-adc";io-channels=<&saradc3>;};

編譯內(nèi)核，燒錄內(nèi)核到Firefly-RK3399 開發(fā)板上，然后插拔風(fēng)扇時(shí)，會(huì)打印內(nèi)核log信息如下：

[ 85.158104] Fan insert! raw= 135 Voltage= 237mV [ 88.422124] Fan out! raw= 709 Voltage=1247mV

獲取所有ADC值

有個(gè)便捷的方法可以查詢到每個(gè)SARADC的值：

cat/sys/bus/iio/devices/iio\:device0/in_voltage*_raw

FAQs

為何按上面的步驟申請(qǐng)SARADC，會(huì)出現(xiàn)申請(qǐng)報(bào)錯(cuò)的情況？

驅(qū)動(dòng)需要獲取ADC通道來使用時(shí)，需要對(duì)驅(qū)動(dòng)的加載時(shí)間進(jìn)行控制，必須要在saradc初始化之后。saradc是使用module_platform_driver()進(jìn)行平臺(tái)設(shè)備驅(qū)動(dòng)注冊(cè)，最終調(diào)用的是module_init()。所以用戶的驅(qū)動(dòng)加載函數(shù)只需使用比module_init()優(yōu)先級(jí)低的，例如：late_initcall()，就能保證驅(qū)動(dòng)的加載的時(shí)間比saradc初始化時(shí)間晚，可避免出錯(cuò)。

GPIO 使用

簡(jiǎn)介

GPIO, 全稱 General-Purpose Input/Output（通用輸入輸出），是一種軟件運(yùn)行期間能夠動(dòng)態(tài)配置和控制的通用引腳。 RK3399有5組GPIO bank：GPIO0~GPIO4，每組又以 A0~A7, B0~B7, C0~C7, D0~D7 作為編號(hào)區(qū)分（不是所有 bank 都有全部編號(hào)，例如 GPIO4 就只有 C0~C7, D0~D2)。所有的GPIO在上電后的初始狀態(tài)都是輸入模式，可以通過軟件設(shè)為上拉或下拉，也可以設(shè)置為中斷腳，驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度都是可編程的。每個(gè) GPIO 口除了通用輸入輸出功能外，還可能有其它復(fù)用功能，例如 GPIO2_A2，可以利用成以下功能：

GPIO2_A2
CIF_D2

每個(gè) GPIO 口的驅(qū)動(dòng)電流、上下拉和重置后的初始狀態(tài)都不盡相同，詳細(xì)情況請(qǐng)參考《RK3399 規(guī)格書》中的 “Chapter 10 GPIO” 一章。 RK3399 的 GPIO 驅(qū)動(dòng)是在以下 pinctrl 文件中實(shí)現(xiàn)的：

kernel/drivers/pinctrl/pinctrl-rockchip.c

其核心是填充 GPIO bank 的方法和參數(shù)，并調(diào)用 gpiochip_add 注冊(cè)到內(nèi)核中。

本文以TP_RST(GPIO0_B4)和LCD_RST(GPIO4_D5)這兩個(gè)通用GPIO口為例寫了一份簡(jiǎn)單操作GPIO口的驅(qū)動(dòng)，在SDK的路徑為：

kernel/drivers/gpio/gpio-firefly.c

以下就以該驅(qū)動(dòng)為例介紹GPIO的操作。

輸入輸出

首先在DTS文件中增加驅(qū)動(dòng)的資源描述：

kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-firefly-demo.dtsigpio_demo:gpio_demo{status="okay";compatible="firefly,rk3399-gpio";firefly-gpio=<&gpio012GPIO_ACTIVE_HIGH>;/*GPIO0_B4*/firefly-irq-gpio=<&gpio429IRQ_TYPE_EDGE_RISING>;/*GPIO4_D5*/};

這里定義了一個(gè)腳作為一般的輸出輸入口：

firefly-gpioGPIO0_B4

AIO-3399JD4 的dts對(duì)引腳的描述與Firefly-RK3288有所區(qū)別，GPIO0_B4被描述為：<&gpio0 12 GPIO_ACTIVE_HIGH>，這里的12來源于：8+4=12，其中8是因?yàn)镚PIO0_B4是屬于GPIO0的B組，如果是A組的話則為0，如果是C組則為16，如果是D組則為24，以此遞推，而4是因?yàn)锽4后面的4。 GPIO_ACTIVE_HIGH表示高電平有效，如果想要低電平有效，可以改為：GPIO_ACTIVE_LOW，這個(gè)屬性將被驅(qū)動(dòng)所讀取。

然后在probe函數(shù)中對(duì)DTS所添加的資源進(jìn)行解析，代碼如下：

static int firefly_gpio_probe(struct platform_device *pdev) { int ret; int gpio; enum of_gpio_flags flag; struct firefly_gpio_info *gpio_info; struct device_node *firefly_gpio_node = pdev->dev.of_node; printk("Firefly GPIO Test Program Probe\n"); gpio_info = devm_kzalloc(&pdev->dev,sizeof(struct firefly_gpio_info *), GFP_KERNEL); if (!gpio_info) { return -ENOMEM; } gpio = of_get_named_gpio_flags(firefly_gpio_node, "firefly-gpio", 0, &flag); if (!gpio_is_valid(gpio)) { printk("firefly-gpio: %d is invalid\n", gpio); return -ENODEV; } if (gpio_request(gpio, "firefly-gpio")) { printk("gpio %d request failed!\n", gpio); gpio_free(gpio); return -ENODEV; } gpio_info->firefly_gpio = gpio; gpio_info->gpio_enable_value = (flag == OF_GPIO_ACTIVE_LOW) ? 0:1; gpio_direction_output(gpio_info->firefly_gpio, gpio_info->gpio_enable_value); printk("Firefly gpio putout\n"); ...... }

of_get_named_gpio_flags 從設(shè)備樹中讀取 firefly-gpio 和 firefly-irq-gpio 的 GPIO 配置編號(hào)和標(biāo)志，gpio_is_valid 判斷該 GPIO 編號(hào)是否有效，gpio_request 則申請(qǐng)占用該 GPIO。如果初始化過程出錯(cuò)，需要調(diào)用 gpio_free 來釋放之前申請(qǐng)過且成功的 GPIO 。在驅(qū)動(dòng)中調(diào)用 gpio_direction_output 就可以設(shè)置輸出高還是低電平，這里默認(rèn)輸出從DTS獲取得到的有效電平GPIO_ACTIVE_HIGH，即為高電平，如果驅(qū)動(dòng)正常工作，可以用萬用表測(cè)得對(duì)應(yīng)的引腳應(yīng)該為高電平。實(shí)際中如果要讀出 GPIO，需要先設(shè)置成輸入模式，然后再讀取值：

intval;gpio_direction_input(your_gpio);val=gpio_get_value(your_gpio);

下面是常用的 GPIO API 定義：

#include #include enumof_gpio_flags{OF_GPIO_ACTIVE_LOW=0x1,};intof_get_named_gpio_flags(structdevice_node*np,constchar*propname,intindex,enumof_gpio_flags*flags);intgpio_is_valid(intgpio);intgpio_request(unsignedgpio,constchar*label);voidgpio_free(unsignedgpio);intgpio_direction_input(intgpio);intgpio_direction_output(intgpio,intv);

中斷

在Firefly的例子程序中還包含了一個(gè)中斷引腳，GPIO口的中斷使用與GPIO的輸入輸出類似，首先在DTS文件中增加驅(qū)動(dòng)的資源描述：

kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-firefly-port.dtsigpio{compatible="firefly-gpio";firefly-irq-gpio=<&gpio429IRQ_TYPE_EDGE_RISING>;/*GPIO4_D5*/};

IRQ_TYPE_EDGE_RISING表示中斷由上升沿觸發(fā)，當(dāng)該引腳接收到上升沿信號(hào)時(shí)可以觸發(fā)中斷函數(shù)。這里還可以配置成如下：

IRQ_TYPE_NONE //默認(rèn)值，無定義中斷觸發(fā)類型 IRQ_TYPE_EDGE_RISING //上升沿觸發(fā) IRQ_TYPE_EDGE_FALLING //下降沿觸發(fā) IRQ_TYPE_EDGE_BOTH //上升沿和下降沿都觸發(fā) IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH //高電平觸發(fā) IRQ_TYPE_LEVEL_LOW //低電平觸發(fā)

然后在probe函數(shù)中對(duì)DTS所添加的資源進(jìn)行解析，再做中斷的注冊(cè)申請(qǐng)，代碼如下：

staticintfirefly_gpio_probe(structplatform_device*pdev){intret;intgpio;enumof_gpio_flagsflag;structfirefly_gpio_info*gpio_info;structdevice_node*firefly_gpio_node=pdev->dev.of_node;......gpio_info->firefly_irq_gpio=gpio;gpio_info->firefly_irq_mode=flag;gpio_info->firefly_irq=gpio_to_irq(gpio_info->firefly_irq_gpio);if(gpio_info->firefly_irq){if(gpio_request(gpio,"firefly-irq-gpio")){printk("gpio%drequest failed!\n",gpio);gpio_free(gpio);returnIRQ_NONE;}ret=request_irq(gpio_info->firefly_irq,firefly_gpio_irq,flag,"firefly-gpio",gpio_info);if(ret!=0)free_irq(gpio_info->firefly_irq,gpio_info);dev_err(&pdev->dev,"Failed to request IRQ:%d\n",ret);}return0;}staticirqreturn_tfirefly_gpio_irq(intirq,void*dev_id)//中斷函數(shù){printk("Enter firefly gpio irq test program!\n");returnIRQ_HANDLED;}

調(diào)用gpio_to_irq把GPIO的PIN值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的IRQ值，調(diào)用gpio_request申請(qǐng)占用該IO口，調(diào)用request_irq申請(qǐng)中斷，如果失敗要調(diào)用free_irq釋放，該函數(shù)中g(shù)pio_info-firefly_irq是要申請(qǐng)的硬件中斷號(hào)，firefly_gpio_irq是中斷函數(shù)，gpio_info->firefly_irq_mode是中斷處理的屬性，”firefly-gpio”是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序名稱，gpio_info是該設(shè)備的device結(jié)構(gòu)，在注冊(cè)共享中斷時(shí)會(huì)用到。

復(fù)用

如何定義 GPIO 有哪些功能可以復(fù)用，在運(yùn)行時(shí)又如何切換功能呢？以 I2C4 為例作簡(jiǎn)單的介紹。

查規(guī)格表可知，I2C4_SDA 與 I2C4_SCL 的功能定義如下：

Pad# func0 func1I2C4_SDA/GPIO1_B3gpio1b3i2c4_sdaI2C4_SCL/GPIO1_B4gpio1b4i2c4_scl

在 kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399.dtsi 里有：

i2c4:i2c@ff3d0000{compatible="rockchip,rk3399-i2c";reg=<0x00xff3d00000x00x1000>;clocks=<&pmucruSCLK_I2C4_PMU>,<&pmucruPCLK_I2C4_PMU>;clock-names="i2c","pclk";interrupts=;pinctrl-names="default","gpio";pinctrl-0=<&i2c4_xfer>;pinctrl-1=<&i2c4_gpio>;//此處源碼未添加#address-cells = <1>;#size-cells = <0>;status="disabled";};

此處，跟復(fù)用控制相關(guān)的是 pinctrl- 開頭的屬性：

pinctrl-names 定義了狀態(tài)名稱列表： default (i2c 功能) 和 gpio 兩種狀態(tài)。
pinctrl-0 定義了狀態(tài) 0 (即 default）時(shí)需要設(shè)置的 pinctrl: &i2c4_xfer
pinctrl-1 定義了狀態(tài) 1 (即 gpio)時(shí)需要設(shè)置的 pinctrl: &i2c4_gpio

這些 pinctrl 在kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399.dtsi中這樣定義：

pinctrl:pinctrl{compatible="rockchip,rk3399-pinctrl";rockchip,grf=<&grf>;rockchip,pmu=<&pmugrf>;#address-cells = <0x2>;#size-cells = <0x2>;ranges;i2c4{i2c4_xfer:i2c4-xfer{rockchip,pins=<112RK_FUNC_1&pcfg_pull_none>,<111RK_FUNC_1&pcfg_pull_none>;};i2c4_gpio:i2c4-gpio{rockchip,pins=<112RK_FUNC_GPIO&pcfg_pull_none>,<111RK_FUNC_GPIO&pcfg_pull_none>;};};

RK_FUNC_1,RK_FUNC_GPIO 的定義在 kernel/include/dt-bindings/pinctrl/rk.h 中：

#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

另外，像”1 11”，”1 12”這樣的值是有編碼規(guī)則的，編碼方式與上一小節(jié)”輸入輸出”描述的一樣，”1 11”代表GPIO1_B3，”1 12”代表GPIO1_B4。

在復(fù)用時(shí)，如果選擇了 “default” （即 i2c 功能),系統(tǒng)會(huì)應(yīng)用 i2c4_xfer 這個(gè) pinctrl，最終將 GPIO1_B3 和 GPIO1_B4 兩個(gè)針腳切換成對(duì)應(yīng)的 i2c 功能；而如果選擇了 “gpio” ，系統(tǒng)會(huì)應(yīng)用 i2c4_gpio 這個(gè) pinctrl，將 GPIO1_B3 和 GPIO1_B4 兩個(gè)針腳還原為 GPIO 功能。

我們看看 i2c 的驅(qū)動(dòng)程序 kernel/drivers/i2c/busses/i2c-rockchip.c 是如何切換復(fù)用功能的：

static int rockchip_i2c_probe(struct platform_device *pdev) { struct rockchip_i2c *i2c = NULL; struct resource *res; struct device_node *np = pdev->dev.of_node; int ret;// ... i2c->sda_gpio = of_get_gpio(np, 0); if (!gpio_is_valid(i2c->sda_gpio)) { dev_err(&pdev->dev, "sda gpio is invalid\n"); return -EINVAL; } ret = devm_gpio_request(&pdev->dev, i2c->sda_gpio, dev_name(&i2c->adap.dev)); if (ret) { dev_err(&pdev->dev, "failed to request sda gpio\n"); return ret; } i2c->scl_gpio = of_get_gpio(np, 1); if (!gpio_is_valid(i2c->scl_gpio)) { dev_err(&pdev->dev, "scl gpio is invalid\n"); return -EINVAL; } ret = devm_gpio_request(&pdev->dev, i2c->scl_gpio, dev_name(&i2c->adap.dev)); if (ret) { dev_err(&pdev->dev, "failed to request scl gpio\n"); return ret; } i2c->gpio_state = pinctrl_lookup_state(i2c->dev->pins->p, "gpio"); if (IS_ERR(i2c->gpio_state)) { dev_err(&pdev->dev, "no gpio pinctrl state\n"); return PTR_ERR(i2c->gpio_state); } pinctrl_select_state(i2c->dev->pins->p, i2c->gpio_state); gpio_direction_input(i2c->sda_gpio); gpio_direction_input(i2c->scl_gpio); pinctrl_select_state(i2c->dev->pins->p, i2c->dev->pins->default_state); // ... }

首先是調(diào)用 of_get_gpio 取出設(shè)備樹中 i2c4 結(jié)點(diǎn)的 gpios 屬于所定義的兩個(gè) gpio:

gpios=<&gpio1GPIO_B3GPIO_ACTIVE_LOW>,<&gpio1GPIO_B4GPIO_ACTIVE_LOW>;

然后是調(diào)用 devm_gpio_request 來申請(qǐng) gpio，接著是調(diào)用 pinctrl_lookup_state 來查找 “gpio” 狀態(tài)，而默認(rèn)狀態(tài) “default” 已經(jīng)由框架保存到 i2c->dev-pins->default_state 中了。

最后調(diào)用 pinctrl_select_state 來選擇是 “default” 還是 “gpio” 功能。

下面是常用的復(fù)用 API 定義：

#include structdevice{//...#ifdef CONFIG_PINCTRLstructdev_pin_info*pins;#endif//...};structdev_pin_info{structpinctrl*p;structpinctrl_state*default_state;#ifdef CONFIG_PMstructpinctrl_state*sleep_state;structpinctrl_state*idle_state;#endif};structpinctrl_state*pinctrl_lookup_state(structpinctrl*p,constchar*name);intpinctrl_select_state(structpinctrl*p,structpinctrl_state*s);

IO-Domain

在復(fù)雜的片上系統(tǒng)（SOC）中，設(shè)計(jì)者一般會(huì)將系統(tǒng)的供電分為多個(gè)獨(dú)立的block，這稱作電源域（Power Domain），這樣做有很多好處，例如：

在IO-Domain的DTS節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一配置電壓域，不需要每個(gè)驅(qū)動(dòng)都去配置一次，便于管理；
依照的是Upstream的做法，以后如果需要Upstream比較方便；
IO-Domain的驅(qū)動(dòng)支持運(yùn)行過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整電壓域，例如PMIC的某個(gè)Regulator可以1.8v和3.3v的動(dòng)態(tài)切換，一旦Regulator電壓發(fā)生改變，會(huì)通知IO-Domain驅(qū)動(dòng)去重新設(shè)置電壓域。

AIO-3399C原理圖上的 Power Domain Map 表以及配置如下表所示：

通過RK3399 SDK的原理圖可以看到bt656-supply 的電壓域連接的是vcc18_dvp, vcc_io是從PMIC RK808的VLDO1出來的；在DTS里面可以找到vcc1v8_dvp，將bt656-supply = <&vcc18_dvp>。其他路的配置也類似，需要注意的是如果這里是其他PMIC，所用的Regulator也不一樣,具體以實(shí)際電路情況為標(biāo)準(zhǔn)。

調(diào)試方法

IO指令

GPIO調(diào)試有一個(gè)很好用的工具，那就是IO指令，AIO-3399C的Android系統(tǒng)默認(rèn)已經(jīng)內(nèi)置了IO指令，使用IO指令可以實(shí)時(shí)讀取或?qū)懭朊總€(gè)IO口的狀態(tài)，這里簡(jiǎn)單介紹IO指令的使用。首先查看 io 指令的幫助：

#io --help Unknown option: ? Raw memory i/o utility - $Revision: 1.5 $ io -v -1|2|4 -r|w [-l] [-f][] -v Verbose, asks for confirmation -1|2|4 Sets memory access size in bytes (default byte) -lLength in bytes of area to access (defaults to one access, or whole file length) -r|w Read from or Write to memory (default read) -fFile to write on memory read, or to read on memory writeThe memory address to accessThe value to write (implies -w) Examples: io 0x1000 Reads one byte from 0x1000 io 0x1000 0x12 Writes 0x12 to location 0x1000 io -2 -l 8 0x1000 Reads 8 words from 0x1000 io -r -f dmp -l 100 200 Reads 100 bytes from addr 200 to file io -w -f img 0x10000 Writes the whole of file to memory Note access size (-1|2|4) does not apply to file based accesses.

從幫助上可以看出，如果要讀或者寫一個(gè)寄存器，可以用：

io-4-r0x1000//讀從0x1000起的4位寄存器的值io-4-w0x1000//寫從0x1000起的4位寄存器的值

使用示例：

查看GPIO1_B3引腳的復(fù)用情況
從主控的datasheet查到GPIO1對(duì)應(yīng)寄存器基地址為：0xff320000
從主控的datasheet查到GPIO1B_IOMUX的偏移量為：0x00014
GPIO1_B3的iomux寄存器地址為：基址(Operational Base) + 偏移量(offset)=0xff320000+0x00014=0xff320014
用以下指令查看GPIO1_B3的復(fù)用情況：

# io -4 -r 0xff320014ff320014:0000816a

從datasheet查到[7:6]：

gpio1b3_selGPIO1B[3]iomuxselect2'b00: gpio2'b01: i2c4sensor_sda2'b10: reserved2'b11: reserved

因此可以確定該GPIO被復(fù)用為 i2c4sensor_sda。

如果想復(fù)用為GPIO,可以使用以下指令設(shè)置：

# io -4 -w 0xff320014 0x0000812a

GPIO調(diào)試接口

Debugfs文件系統(tǒng)目的是為開發(fā)人員提供更多內(nèi)核數(shù)據(jù)，方便調(diào)試。這里GPIO的調(diào)試也可以用Debugfs文件系統(tǒng)，獲得更多的內(nèi)核信息。 GPIO在Debugfs文件系統(tǒng)中的接口為 /sys/kernel/debug/gpio，可以這樣讀取該接口的信息：

從讀取到的信息中可以知道，內(nèi)核把GPIO當(dāng)前的狀態(tài)都列出來了，以GPIO0組為例，gpio-2(GPIO0_A2)作為3G模塊的電源控制腳(vcc3v3_3g)，輸出高電平(out hi)。

FAQs

Q1: 如何將PIN的MUX值切換為一般的GPIO？

A1: 當(dāng)使用GPIO request時(shí)候，會(huì)將該P(yáng)IN的MUX值強(qiáng)制切換為GPIO，所以使用該pin腳為GPIO功能的時(shí)候確保該pin腳沒有被其他模塊所使用。

Q2: 為什么我用IO指令讀出來的值都是0x00000000？

A2: 如果用IO命令讀某個(gè)GPIO的寄存器，讀出來的值異常,如 0x00000000或0xffffffff等，請(qǐng)確認(rèn)該GPIO的CLK是不是被關(guān)了，GPIO的CLK是由CRU控制，可以通過讀取datasheet下面CRU_CLKGATE_CON* 寄存器來查到CLK是否開啟，如果沒有開啟可以用io命令設(shè)置對(duì)應(yīng)的寄存器，從而打開對(duì)應(yīng)的CLK，打開CLK之后應(yīng)該就可以讀到正確的寄存器值了。

Q3: 測(cè)量到PIN腳的電壓不對(duì)應(yīng)該怎么查？

A3: 測(cè)量該P(yáng)IN腳的電壓不對(duì)時(shí)，如果排除了外部因素，可以確認(rèn)下該pin所在的io電壓源是否正確，以及IO-Domain配置是否正確。

Q4: gpio_set_value()與gpio_direction_output()有什么區(qū)別？

A4: 如果使用該GPIO時(shí)，不會(huì)動(dòng)態(tài)的切換輸入輸出，建議在開始時(shí)就設(shè)置好GPIO 輸出方向，后面拉高拉低時(shí)使用gpio_set_value()接口，而不建議使用gpio_direction_output(), 因?yàn)間pio_direction_output接口里面有mutex鎖，對(duì)中斷上下文調(diào)用會(huì)有錯(cuò)誤異常，且相比 gpio_set_value，gpio_direction_output 所做事情更多，浪費(fèi)。

I2C 使用

簡(jiǎn)介

AIO-3399JD4 開發(fā)板上有 9 個(gè)片上 I2C 控制器，各個(gè) I2C 的使用情況如下表：

本文主要描述如何在該開發(fā)板上配置 I2C。

配置 I2C 可分為兩大步驟：

定義和注冊(cè) I2C 設(shè)備
定義和注冊(cè) I2C 驅(qū)動(dòng)

下面以配置 GSL3680 為例。

定義和注冊(cè) I2C 設(shè)備

在注冊(cè)I2C設(shè)備時(shí)，需要結(jié)構(gòu)體 i2c_client 來描述 I2C 設(shè)備。然而在標(biāo)準(zhǔn)Linux中，用戶只需要提供相應(yīng)的 I2C 設(shè)備信息，Linux就會(huì)根據(jù)所提供的信息構(gòu)造 i2c_client 結(jié)構(gòu)體。

用戶所提供的 I2C 設(shè)備信息以節(jié)點(diǎn)的形式寫到 dts 文件中，如下所示：

kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-firefly-mini-edp.dts&i2c4{status="okay";gsl3680:gsl3680@41{compatible="gslX680";reg=<0x41>;screen_max_x=<1536>;screen_max_y=<2048>;touch-gpio=<&gpio120IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;reset-gpio=<&gpio012GPIO_ACTIVE_HIGH>;};};

定義和注冊(cè) I2C 驅(qū)動(dòng)

定義 I2C 驅(qū)動(dòng)

在定義 I2C 驅(qū)動(dòng)之前，用戶首先要定義變量 of_device_id 和 i2c_device_id 。

of_device_id 用于在驅(qū)動(dòng)中調(diào)用dts文件中定義的設(shè)備信息，其定義如下所示：

staticstructof_device_idgsl_ts_ids[]={{.compatible="gslX680"},{}};

定義變量 i2c_device_id：

staticconststructi2c_device_idgsl_ts_id[]={{GSLX680_I2C_NAME,0},{}};MODULE_DEVICE_TABLE(i2c,gsl_ts_id);

i2c_driver 如下所示：

staticstructi2c_drivergsl_ts_driver={.driver={.name=GSLX680_I2C_NAME,.owner=THIS_MODULE,.of_match_table=of_match_ptr(gsl_ts_ids),},#ifndef CONFIG_HAS_EARLYSUSPEND//.suspend=gsl_ts_suspend,//.resume=gsl_ts_resume,#endif.probe=gsl_ts_probe,.remove=gsl_ts_remove,.id_table=gsl_ts_id,};

注：變量id_table指示該驅(qū)動(dòng)所支持的設(shè)備。

注冊(cè) I2C 驅(qū)動(dòng)

使用i2c_add_driver函數(shù)注冊(cè) I2C 驅(qū)動(dòng)。

i2c_add_driver(&gsl_ts_driver);

在調(diào)用 i2c_add_driver 注冊(cè) I2C 驅(qū)動(dòng)時(shí)，會(huì)遍歷 I2C 設(shè)備，如果該驅(qū)動(dòng)支持所遍歷到的設(shè)備，則會(huì)調(diào)用該驅(qū)動(dòng)的 probe 函數(shù)。

通過 I2C 收發(fā)數(shù)據(jù)

在注冊(cè)好 I2C 驅(qū)動(dòng)后，即可進(jìn)行 I2C 通訊。

向從機(jī)發(fā)送信息：

int i2c_master_send(const struct i2c_client *client, const char *buf, int count) { int ret; struct i2c_adapter *adap = client->adapter; struct i2c_msg msg; msg.addr = client->addr; msg.flags = client->flags & I2C_M_TEN; msg.len = count; msg.buf = (char *)buf; ret = i2c_transfer(adap, &msg, 1); /* + If everything went ok (i.e. 1 msg transmitted), return #bytes + transmitted, else error code. */ return (ret == 1) ? count : ret; }

向從機(jī)讀取信息：

int i2c_master_recv(const struct i2c_client *client, char *buf, int count) { struct i2c_adapter *adap = client->adapter; struct i2c_msg msg; int ret; msg.addr = client->addr; msg.flags = client->flags & I2C_M_TEN; msg.flags |= I2C_M_RD; msg.len = count; msg.buf = buf; ret = i2c_transfer(adap, &msg, 1); /* + If everything went ok (i.e. 1 msg received), return #bytes received, + else error code. */ return (ret == 1) ? count : ret; } EXPORT_SYMBOL(i2c_master_recv);

FAQs

Q1: 通信失敗，出現(xiàn)這種log：”timeout, ipd: 0x00, state: 1”該如何調(diào)試？

A1: 請(qǐng)檢查硬件上拉是否給電。

Q2: 調(diào)用i2c_transfer返回值為-6？

A2: 返回值為-6表示為NACK錯(cuò)誤，即對(duì)方設(shè)備無應(yīng)答響應(yīng)，這種情況一般為外設(shè)的問題，常見的有以下幾種情況：

I2C地址錯(cuò)誤，解決方法是測(cè)量I2C波形，確認(rèn)是否I2C 設(shè)備地址錯(cuò)誤；
I2C slave 設(shè)備不處于正常工作狀態(tài)，比如未給電，錯(cuò)誤的上電時(shí)序等；
時(shí)序不符合 I2C slave設(shè)備所要求也會(huì)產(chǎn)生Nack信號(hào)。

Q3: 當(dāng)外設(shè)對(duì)于讀時(shí)序要求中間是stop信號(hào)不是repeat start信號(hào)的時(shí)候，該如何處理？

A3: 這時(shí)需要調(diào)用兩次i2c_transfer, I2C read 拆分成兩次，修改如下：

static int i2c_read_bytes(struct i2c_client *client, u8 cmd, u8 *data, u8 data_len) { struct i2c_msg msgs[2]; int ret; u8 *buffer; buffer = kzalloc(data_len, GFP_KERNEL); if (!buffer) return -ENOMEM;; msgs[0].addr = client->addr; msgs[0].flags = client->flags; msgs[0].len = 1; msgs[0].buf = &cmd; ret = i2c_transfer(client->adapter, msgs, 1); if (ret < 0) { dev_err(&client->adapter->dev, "i2c read failed\n"); kfree(buffer); return ret; } msgs[1].addr = client->addr; msgs[1].flags = client->flags | I2C_M_RD; msgs[1].len = data_len; msgs[1].buf = buffer; ret = i2c_transfer(client->adapter, &msgs[1], 1); if (ret < 0) dev_err(&client->adapter->dev, "i2c read failed\n"); else memcpy(data, buffer, data_len); kfree(buffer); return ret; }

IR 使用

紅外遙控配置

AIO-3399JD4 開發(fā)板上使用紅外收發(fā)傳感器 IR (耳機(jī)接口和recovery之間)實(shí)現(xiàn)遙控功能，在IR接口處接上紅外接收器。本文主要描述在開發(fā)板上如何配置紅外遙控器。

其配置步驟可分為兩個(gè)部分：

修改內(nèi)核驅(qū)動(dòng)：內(nèi)核空間修改，Linux 和 Android 都要修改這部分的內(nèi)容。
修改鍵值映射：用戶空間修改（僅限 Android 系統(tǒng)）。

內(nèi)核驅(qū)動(dòng)

在 Linux 內(nèi)核中，IR 驅(qū)動(dòng)僅支持 NEC 編碼格式。以下是在內(nèi)核中配置紅外遙控的方法。所涉及到的文件

drivers/input/remotectl/rockchip_pwm_remotectl.c

定義相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

以下是定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的步驟：

&pwm3{status="okay";interrupts=;compatible="rockchip,remotectl-pwm";remote_pwm_id=;handle_cpu_id=;ir_key1{rockchip,usercode=;rockchip,key_table={{0xeb,KEY_POWER},//Power//Control{0xa3,250},//Settings{0xec,KEY_MENU},//Menu{0xfc,KEY_UP},//Up{0xfd,KEY_DOWN},//Down{0xf1,KEY_LEFT},//Left{0xe5,KEY_RIGHT},//Right{0xf8,KEY_REPLY},//Ok{0xb7,KEY_HOME},//Home{0xfe,KEY_BACK},//Back//Vol{0xa7,KEY_VOLUMEDOWN},//Vol-{0xf4,KEY_VOLUMEUP},//Vol+};};

注：第一列為鍵值，第二列為要響應(yīng)的按鍵碼。

如何獲取用戶碼和IR 鍵值

在 remotectl_do_something 函數(shù)中獲取用戶碼和鍵值：

caseRMC_USERCODE:{//ddata->scanData<<=1;//ddata->count++;if((RK_PWM_TIME_BIT1_MINperiod)&&(ddata->periodscanData|=(0x01<count);}ddata->count++;if(ddata->count==0x10){//16bitusercodeDBG_CODE("GET USERCODE=0x%x\n",((ddata->scanData)&0xffff));if(remotectl_keybdNum_lookup(ddata)){ddata->state=RMC_GETDATA;ddata->scanData=0;ddata->count=0;}else{//usercodeerrorddata->state=RMC_PRELOAD;}}}

注：用戶可以使用 DBG_CODE() 函數(shù)打印用戶碼。

使用下面命令可以使能DBG_CODE打?。?/p>

echo1>/sys/module/rockchip_pwm_remotectl/parameters/code_print

將 IR 驅(qū)動(dòng)編譯進(jìn)內(nèi)核

將 IR 驅(qū)動(dòng)編譯進(jìn)內(nèi)核的步驟如下所示：

(1)、向配置文件 drivers/input/remotectl/Kconfig 中添加如下配置：

configRK_REMOTECTL_PWMbool"rkxx remoctrl pwm0 capture"defaultn

(2)、修改 drivers/input/remotectl 路徑下的 Makefile,添加如下編譯選項(xiàng)：

obj-$(RK_REMOTECTL_PWM) += rk_pwm_remotectl.o

(3)、在 kernel 路徑下使用 make menuconfig ，按照如下方法將IR驅(qū)動(dòng)選中。

DeviceDrivers--->Inputdevicesupport----->[*]rkxxremotectl------->[*]rkxxremoctrlpwm0capture.

保存后，執(zhí)行 make 命令即可將該驅(qū)動(dòng)編進(jìn)內(nèi)核。

Android 鍵值映射

文件 /system/usr/keylayout/ff420030_pwm.kl 用于將 Linux 層獲取的鍵值映射到 Android 上對(duì)應(yīng)的鍵值。用戶可以添加或者修改該文件的內(nèi)容以實(shí)現(xiàn)不同的鍵值映射。

該文件內(nèi)容如下所示：

key28ENTERkey116POWERWAKEkey158BACKkey139MENUkey217SEARCHkey232DPAD_CENTERkey108DPAD_DOWNkey103DPAD_UPkey102HOMEkey105DPAD_LEFTkey106DPAD_RIGHTkey115VOLUME_UPkey114VOLUME_DOWNkey143NOTIFICATIONWAKEkey113VOLUME_MUTEkey388TV_KEYMOUSE_MODE_SWITCHkey400TV_MEDIA_MULT_BACKWARDkey401TV_MEDIA_MULT_FORWARDkey402TV_MEDIA_PLAY_PAUSEkey64TV_MEDIA_PLAYkey65TV_MEDIA_PAUSEkey66TV_MEDIA_STOP

注：通過 adb 修改該文件重啟后即可生效。

IR 使用

如下圖是通過按紅外遙控器按鈕，所產(chǎn)生的波形，主要由head,Control,information,signed free這四部分組成，具體可以參考RC6 Protocol。

LCD使用

簡(jiǎn)介

AIO-3399JD4開發(fā)板默認(rèn)外置支持了兩個(gè)LCD屏接口，一個(gè)是LVDS，一個(gè)是EDP，接口對(duì)應(yīng)板子上的位置如下圖：

另外板子也支持MIPI屏幕，但需要注意的是MIPI和LVDS是復(fù)用的，使用MIPI之后不能使用LVDS。MIPI接口如下圖:

Config配置

如Android7.1，由于使用的是mipi轉(zhuǎn)lvds，AIO-3399JD4默認(rèn)的配置文件kernel/arch/arm64/configs/firefly_defconfig已經(jīng)把LCD相關(guān)的配置設(shè)置好了，如果自己做了修改，請(qǐng)注意把以下配置加上：

CONFIG_LCD_MIPI=yCONFIG_MIPI_DSI=yCONFIG_RK32_MIPI_DSI=y

DTS配置

引腳配置

LVDS屏

AIO-3399JD4的SDK有LVDS DSI的DTS文件：kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-firefly-aiojd4-lvds-HSX101H40C.dts，從該文件中我們可以看到以下語句：

/{model="AIO-3399JD4 Board lvds HSX101H40C (Android)";compatible="rockchip,android","rockchip,rk3399-firefly-lvds","rockchip,rk3399";};&backlight{status="okay";pwms=<&pwm00250001>;enable-gpios=<&gpio11GPIO_ACTIVE_HIGH>;default-brightness-level=<200>;polarity=<1>;brightness-levels=LEDSupport--->LEDTriggersupport--->LEDTimerTrigger

保存配置并編譯內(nèi)核，把kernel.img 燒到AIO-3399JD4板子上我們可以使用串口輸入命令，就可以看到藍(lán)燈不停的間隔閃爍

echo"timer">sys/class/leds/firefly\:blue\:power/trigger

用戶還可以使用 cat 命令獲取 trigger 的可用值：

root@rk3399_firefly_box:/# cat sys/class/leds/firefly\:blue\:power/triggernonerc-feedbacktest_ac-onlinetest_battery-charging-or-fulltest_battery-chargingtest_battery-fulltest_battery-charging-blink-full-solidtest_usb-onlinemmc0mmc1ir-user-click[timer]heartbeatbacklightdefault-onrfkill0mmc2rfkill1rfkill2

MIPI CSI 使用

簡(jiǎn)介

AIO-3399JD4 開發(fā)板分別帶有兩個(gè)MIPI，MIPI最高支持支持4K拍照，并支持1080P 30FPS以上視頻錄制。此外，開發(fā)板還支持 USB 攝像頭。

本文以 OV13850 攝像頭為例，講解在該開發(fā)板上的配置過程。

接口效果圖

DTS配置

isp0: isp@ff910000 { … status = "okay"; } isp1: isp@ff920000 { … status = "okay"; }

驅(qū)動(dòng)說明

與攝像頭相關(guān)的代碼目錄如下：

Android： `- hardware/rockchip/camera/ |- CameraHal // 攝像頭的 HAL 源碼 `- SiliconImage // ISP 庫(kù)，包括所有支持模組的驅(qū)動(dòng)源碼 `- isi/drv/OV13850 // OV13850 模組的驅(qū)動(dòng)源碼 `- calib/OV13850.xml // OV13850 模組的調(diào)校參數(shù) `- device/rockchip/rk3399/ |- rk3399_firefly_aio_box | `- cam_board.xml // 攝像頭的參數(shù)設(shè)置 Kernel： |- kernel/drivers/media/video/rk_camsys // CamSys 驅(qū)動(dòng)源碼 `- kernel/include/media/camsys_head.h

配置原理

設(shè)置攝像頭相關(guān)的引腳和時(shí)鐘，即可完成配置過程。

從以下攝像頭接口原理圖可知，需要配置的引腳有：MIPI_PDN0_CAM和MIPI_RST。

mipi接口

MIPI_PDN0_CAM 對(duì)應(yīng) RK3399 的 GPIO2_A0;
MIPI_RST 對(duì)應(yīng)GPIO0_B0;

在開發(fā)板中，這兩個(gè)引腳都是在 cam_board.xml 中設(shè)置。

配置步驟

配置 Android

修改device/rockchip/rk3399/XXX_PRODUCT/cam_board.xml 來注冊(cè)攝像頭：

Multimediasupport--->camsysdriverRockChipcamerasystemdriver--->camsysdriverformarvinispcamsysdriverforcif

最后執(zhí)行：

makeARCH=arm64rk3399-firefly-aiojd4.img

即可完成內(nèi)核的編譯。

調(diào)試方法

終端下可以直接修改/system/etc/cam_board.xml調(diào)試各參數(shù)并重啟生效

FAQs

1.無法打開攝像頭，首先確定sensor I2C是否通信。若不通則可檢查mclk以及供電是否正常（Power/PowerDown/Reset/Mclk/I2cBus）分別排查 2.支持列表? 13M? OV13850/IMX214-0AQH5 8M? OV8825/OV8820/OV8858-Z(R1A)/OV8858-R2A 5M? OV5648/OV5640 2M? OV2680 詳細(xì)資料可查詢SDK/RKDocs

PWM 使用

前言

AIO-3399JD4開發(fā)板上引出有 3 路 PWM 輸出，分別為：

PWM0 屏背光
PWM2 VDDLOG供電
PWM3 紅外IR

本章主要描述如何配置 PWM。

RK3399的 PWM 驅(qū)動(dòng)為： kernel/drivers/pwm/pwm-rockchip.c

DTS配置

配置 PWM 主要有以下三大步驟：配置 PWM DTS 節(jié)點(diǎn)、配置 PWM 內(nèi)核驅(qū)動(dòng)、控制 PWM 設(shè)備。

配置 PWM DTS節(jié)點(diǎn)

在 DTS 源文件kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-firefly-demo.dtsi 添加 PWM DTS 配置，如下所示：

pwm_demo:pwm_demo{status="okay";compatible="firefly,rk3399-pwm";pwm_id=<1>;min_period=<0>;max_period=<10000>;duty_ns=<5000>;};

pwm_id：需要申請(qǐng)的pwm通道數(shù)。
min_period：周期時(shí)長(zhǎng)最小值。
max_period：周期時(shí)長(zhǎng)最大值。
duty_ns：pwm 的占空比激活的時(shí)長(zhǎng)，單位 ns。

接口說明

用戶可在其它驅(qū)動(dòng)文件中使用以上步驟生成的 PWM 節(jié)點(diǎn)。具體方法如下：

(1)、在要使用 PWM 控制的設(shè)備驅(qū)動(dòng)文件中包含以下頭文件：

#include

該頭文件主要包含 PWM 的函數(shù)接口。

(2)、申請(qǐng) PWM使用

structpwm_device*pwm_request(intpwm_id,constchar*label);

函數(shù)申請(qǐng) PWM。例如：

struct pwm_device * pwm1 = NULL;pwm0 = pwm_request(1, “firefly-pwm”);

(3)、配置 PWM使用

intpwm_config(structpwm_device*pwm,intduty_ns,intperiod_ns);

配置 PWM 的占空比，例如：

pwm_config(pwm0, 500000, 1000000)；

(4)、使能PWM 函數(shù)

intpwm_enable(structpwm_device*pwm);

用于使能 PWM，例如：

pwm_enable(pwm0);

(5)控制 PWM 輸出主要使用以下接口函數(shù)：

structpwm_device*pwm_request(intpwm_id,constchar*label);

功能：用于申請(qǐng) pwm

voidpwm_free(structpwm_device*pwm);

功能：用于釋放所申請(qǐng)的 pwm

intpwm_config(structpwm_device*pwm,intduty_ns,intperiod_ns);

功能：用于配置 pwm 的占空比

intpwm_enable(structpwm_device*pwm);

功能：使能 pwm

voidpwm_disable(structpwm_device*pwm);

功能：禁止 pwm

參考Demo：kernel/drivers/pwm/pwm-firefly.c

調(diào)試方法

通過內(nèi)核豐富的debug接口查看pwm注冊(cè)狀態(tài)，adb shell或者串口進(jìn)入android終端 cat /sys/kernel/debug/pwm —注冊(cè)是否成功，成功則返回接口名和寄存器地址

FAQs

Pwm無法注冊(cè)成功：

dts配置文件是否打開對(duì)應(yīng)的pwm。
pwm所在的io口是否被其他資源占用，可以根據(jù)報(bào)錯(cuò)的返回值去查看原因。

SPI 使用

SPI是一種高速的，全雙工，同步串行通信接口，用于連接微控制器、傳感器、存儲(chǔ)設(shè)備等。 AIO-3399JD4 SPI引出來了一路SPI2(可復(fù)用GPIO)給外部使用。 AIO-3399JD4 開發(fā)板提供了 SPI2（單片選）接口，具體位置如下圖：

SPI工作方式

SPI以主從方式工作，這種模式通常有一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備，需要至少4根線，分別是：

CS 片選信號(hào) SCLK 時(shí)鐘信號(hào) MOSI 主設(shè)備數(shù)據(jù)輸出、從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入 MISO 主設(shè)備數(shù)據(jù)輸入，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出

Linux內(nèi)核用CPOL和CPHA的組合來表示當(dāng)前SPI的四種工作模式：

CPOL＝0，CPHA＝0 SPI_MODE_0 CPOL＝0，CPHA＝1 SPI_MODE_1 CPOL＝1，CPHA＝0 SPI_MODE_2 CPOL＝1，CPHA＝1 SPI_MODE_3

CPOL：表示時(shí)鐘信號(hào)的初始電平的狀態(tài)，０為低電平，１為高電平。CPHA：表示在哪個(gè)時(shí)鐘沿采樣，０為第一個(gè)時(shí)鐘沿采樣，１為第二個(gè)時(shí)鐘沿采樣。SPI的四種工作模式波形圖如下：

驅(qū)動(dòng)編寫

下面以 W25Q128FV Flash模塊為例簡(jiǎn)單介紹SPI驅(qū)動(dòng)的編寫。

硬件連接

AIO-3399JD4 與 W25Q128FV 硬件連接如下表：

編寫Makefile/Kconfig

在kernel/drivers/spi/Kconfig中添加對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)文件配置：

configSPI_FIREFLYtristate"Firefly SPI demo support "defaultyhelpSelectthisoptionifyourFireflyboardneedstorunSPIdemo.

在kernel/drivers/spi/Makefile中添加對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)文件名：

obj-$(CONFIG_SPI_FIREFLY) += spi-firefly-demo.o

config中選中所添加的驅(qū)動(dòng)文件，如：

│ Symbol: SPI_FIREFLY [=y] │ Type : tristate │ Prompt: Firefly SPI demo support │ Location: │ -> Device Drivers │ -> SPI support (SPI [=y]) │ Defined at drivers/spi/Kconfig:704 │ Depends on: SPI [=y] && SPI_MASTER [=y]

配置DTS節(jié)點(diǎn)

在kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-firefly-demo.dtsi中添加SPI驅(qū)動(dòng)結(jié)點(diǎn)描述，如下所示：

/*FireflySPIdemo*/&spi2{spi_demo:spi-demo@00{status="okay";compatible="firefly,rk3399-spi";reg=<0x00>;spi-max-frequency=<48000000>;/*rk3399driversupportSPI_CPOL|SPI_CPHA|SPI_CS_HIGH*///spi-cpha;/*SPImode:CPHA=1*///spi-cpol;/*SPImode:CPOL=1*///spi-cs-high;};};&spidev0{status="disabled";};

status:如果要啟用SPI，則設(shè)為okay，如不啟用，設(shè)為disable。
spi-demo@00:由于本例子使用CS0，故此處設(shè)為00，如果使用CS1，則設(shè)為01。
compatible:這里的屬性必須與驅(qū)動(dòng)中的結(jié)構(gòu)體：of_device_id 中的成員compatible 保持一致。
reg:此處與spi-demo@00保持一致，本例設(shè)為：0x00。
spi-max-frequency：此處設(shè)置spi使用的最高頻率。Firefly-RK3399最高支持48000000。
spi-cpha，spi-cpol：SPI的工作模式在此設(shè)置，本例所用的模塊SPI工作模式為SPI_MODE_0或者SPI_MODE_3，這里我們選用SPI_MODE_0，如果使用SPI_MODE_3，spi_demo中打開spi-cpha和spi-cpol即可。
spidev0: 由于spi_demo與spidev0使用一樣的硬件資源，需要把spidev0關(guān)掉才能打開spi_demo

定義SPI驅(qū)動(dòng)

在內(nèi)核源碼目錄kernel/drivers/spi/中創(chuàng)建新的驅(qū)動(dòng)文件，如：spi-firefly-demo.c 在定義 SPI 驅(qū)動(dòng)之前，用戶首先要定義變量 of_device_id 。 of_device_id 用于在驅(qū)動(dòng)中調(diào)用dts文件中定義的設(shè)備信息，其定義如下所示：

staticstructof_device_idfirefly_match_table[]={{.compatible="firefly,rk3399-spi",},{},};

此處的compatible與DTS文件中的保持一致。

spi_driver定義如下所示：

staticstructspi_driverfirefly_spi_driver={.driver={.name="firefly-spi",.owner=THIS_MODULE,.of_match_table=firefly_match_table,},.probe=firefly_spi_probe,};

注冊(cè)SPI設(shè)備

在初始化函數(shù)static int __init spidev_init(void)中向內(nèi)核注冊(cè)SPI驅(qū)動(dòng)： spi_register_driver(&firefly_spi_driver);

如果內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)匹配成功，則SPI核心會(huì)配置SPI的參數(shù)（mode、speed等），并調(diào)用firefly_spi_probe。

讀寫 SPI 數(shù)據(jù)

firefly_spi_probe中使用了兩種接口操作讀取W25Q128FV的ID: firefly_spi_read_w25x_id_0接口直接使用了spi_transfer和spi_message來傳送數(shù)據(jù)。 firefly_spi_read_w25x_id_1接口則使用SPI接口spi_write_then_read來讀寫數(shù)據(jù)。

成功后會(huì)打印：

root@rk3399_firefly_box:/# dmesg | grep firefly-spi[1.006235]firefly-spispi0.0:FireflySPIdemoprogram[1.006246]firefly-spispi0.0:firefly_spi_probe:setupmode0,8bits/w,48000000Hzmax[1.006298]firefly-spispi0.0:firefly_spi_read_w25x_id_0:ID=ef40180000[1.006361]firefly-spispi0.0:firefly_spi_read_w25x_id_1:ID=ef40180000

打開SPI demo

spi-firefly-demo默認(rèn)沒有打開，如果需要的話可以使用以下補(bǔ)丁打開demo驅(qū)動(dòng)：

---a/kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-firefly-demo.dtsi+++b/kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-firefly-demo.dtsi@@-64,7+64,7@@/*FireflySPIdemo*/&spi1{spi_demo:spi-demo@00{-status="disabled";+status="okay";compatible="firefly,rk3399-spi";reg=<0x00>;spi-max-frequency=<48000000>;@@-76,6+76,6@@};&spidev0{-status="okay";+status="disabled";};

常用SPI接口

下面是常用的 SPI API 定義：

voidspi_message_init(structspi_message*m);voidspi_message_add_tail(structspi_transfer*t,structspi_message*m);intspi_sync(structspi_device*spi,structspi_message*message);intspi_write(structspi_device*spi,constvoid*buf,size_tlen);intspi_read(structspi_device*spi,void*buf,size_tlen);ssize_tspi_w8r8(structspi_device*spi,u8cmd);ssize_tspi_w8r16(structspi_device*spi,u8cmd);ssize_tspi_w8r16be(structspi_device*spi,u8cmd);intspi_write_then_read(structspi_device*spi,constvoid*txbuf,unsignedn_tx,void*rxbuf,unsignedn_rx);

接口使用

Linux提供了一個(gè)功能有限的SPI用戶接口，如果不需要用到IRQ或者其他內(nèi)核驅(qū)動(dòng)接口，可以考慮使用接口spidev編寫用戶層程序控制SPI設(shè)備。在 Firefly-RK3399 開發(fā)板中對(duì)應(yīng)的路徑為： /dev/spidev0.0

spidev對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)代碼： kernel/drivers/spi/spidev.c

內(nèi)核config需要選上SPI_SPIDEV：

│ Symbol: SPI_SPIDEV [=y] │ Type : tristate │ Prompt: User mode SPI device driver support │ Location: │ -> Device Drivers │ -> SPI support (SPI [=y]) │ Defined at drivers/spi/Kconfig:684 │ Depends on: SPI [=y] && SPI_MASTER [=y]

DTS配置如下：

&spi1{status="okay";max-freq=<48000000>;spidev@00{compatible="linux,spidev";reg=<0x00>;spi-max-frequency=<48000000>;};};

詳細(xì)使用說明請(qǐng)參考文檔 spidev 。

FAQs

Q1: SPI數(shù)據(jù)傳送異常

A1: 確保 SPI 4個(gè)引腳的 IOMUX 配置正確，確認(rèn) TX 送數(shù)據(jù)時(shí)，TX 引腳有正常的波形，CLK 頻率正確，CS 信號(hào)有拉低，mode 與設(shè)備匹配。

TIMER 使用

前言

RK3399有12 個(gè)Timers (timer0-timer11)，有12 個(gè)Secure Timers(stimer0~stimer11) 和 2 個(gè)Timers(pmutimer0~pmutimer1)，我們主要用到的是Timers(timer0-timer11)時(shí)鐘頻率為24MHZ ，工作模式有 free-running 和 user-defined count 模式

框架圖

工作模式

user-defined count：Timer 先載入初始值到 TIMERn_LOAD_COUNT3 和 TIMER_LOADn_COUNT2寄存器，當(dāng)時(shí)間累加的值在寄存器TIMERn_LOAD_COUNT1和TIMERn_LOAD_COUNT0時(shí)，將不會(huì)自動(dòng)載入到計(jì)數(shù)寄存器。用戶需要重新關(guān)閉計(jì)數(shù)器和然后重新設(shè)置計(jì)數(shù)器相關(guān)才能繼續(xù)工作。

free-running：Timer先載入初始值到TIMER_LOAD_COUNT3 和 TIMER_LOAD_COUNT2寄存器，當(dāng)時(shí)間累加的值在寄存器TIMERn_LOAD_COUNT1和TIMERn_LOAD_COUNT0時(shí)，Timer將一直自動(dòng)加載計(jì)數(shù)寄存器。

軟件配置

1.在 dts 文件中定義 Timer 的相關(guān)配置 kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399.dtsi

rktimer:rktimer@ff850000{compatible="rockchip,rk3399-timer";reg=<0x00xff8500000x00x1000>;interrupts=;clocks=<&cruPCLK_TIMER0>,<&cruSCLK_TIMER00>;clock-names="pclk","timer";};

其中定義的Timer0 的寄存器和中斷號(hào)和時(shí)鐘等

其他Timer 對(duì)應(yīng)的中斷號(hào)可看如下圖片

2.對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)文件Kernel/drivers/clocksource/rockchip_timer.c

對(duì)應(yīng)寄存器和使用

1.寄存器如下圖片

DTS配置

文件kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-firefly-port.dtsi 有spi轉(zhuǎn)uart相關(guān)節(jié)點(diǎn)的定義：

&spi1{spi_wk2xxx:spi_wk2xxx@00{status="disabled";compatible="firefly,spi-wk2xxx";reg=<0x00>;spi-max-frequency=<10000000>;power-gpio=<&gpio24GPIO_ACTIVE_HIGH>;reset-gpio=<&gpio1173GPIO_ACTIVE_HIGH>;irq-gpio=<&gpio12IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>;cs-gpio=<&gpio110GPIO_ACTIVE_HIGH>;/*rk3399driversupportSPI_CPOL|SPI_CPHA|SPI_CS_HIGH*///spi-cpha;/*SPImode:CPHA=1*///spi-cpol;/*SPImode:CPOL=1*///spi-cs-high;};}

可以看到，在kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-firefly-aiojd4.dts文件中使能該節(jié)點(diǎn)即可使用。另外，由于我們板子使用的spi轉(zhuǎn)uart串口模塊掛到spi1上，所以還要使能spi1節(jié)點(diǎn)。如下：

&spi1{status="okay";};&spi_wk2xxx{status="okay";};

注意：由于spi1_rxd和spi1_txd兩個(gè)腳可復(fù)用為uart4_rx和uart4_tx，所以要留意關(guān)閉掉uart4的使用，如下：

&uart4{status="disabled";};

調(diào)試方法

配置好串口后，硬件接口對(duì)應(yīng)軟件上的節(jié)點(diǎn)分別為：

RS485：/dev/ttysWK0 RS232：/dev/ttysWK1 UART1：/dev/ttysWK2 UART2：/dev/ttysWK3

用戶可以根據(jù)不同的接口使用不同的主機(jī)的 USB 轉(zhuǎn)串口適配器向開發(fā)板的串口收發(fā)數(shù)據(jù)，例如RS485的調(diào)試步驟如下：

(1) 連接硬件

將開發(fā)板RS485 的A、B、GND 引腳分別和主機(jī)串口適配器（USB轉(zhuǎn)485轉(zhuǎn)串口模塊）的 A、B、GND 引腳相連。

(2) 打開主機(jī)的串口終端

在終端打開kermit,并設(shè)置波特率：

$ sudo kermit C-Kermit> set line /dev/ttyUSB0 C-Kermit> set speed 9600 C-Kermit> set flow-control none C-Kermit> connect

/dev/ttyUSB0 為 USB 轉(zhuǎn)串口適配器的設(shè)備文件

(3) 發(fā)送數(shù)據(jù)

RS485 的設(shè)備文件為 /dev/ttysWK0。在設(shè)備上運(yùn)行下列命令：

echofireflyRS485test...>/dev/ttysWK0

主機(jī)中的串口終端即可接收到字符串“firefly RS485 test…”

(4) 接收數(shù)據(jù)

首先在設(shè)備上運(yùn)行下列命令：

cat/dev/ttysWK0

然后在主機(jī)的串口終端輸入字符串 “Firefly RS485 test…”，設(shè)備端即可見到相同的字符串。

-->

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配置DTS節(jié)點(diǎn)

在驅(qū)動(dòng)文件中匹配 DTS 節(jié)點(diǎn)

獲取 AD 通道

讀取 AD 采集到的原始數(shù)據(jù)

Demo程序使用

獲取所有ADC值

為何按上面的步驟申請(qǐng)SARADC，會(huì)出現(xiàn)申請(qǐng)報(bào)錯(cuò)的情況？

IO指令

GPIO調(diào)試接口

Q1: 如何將PIN的MUX值切換為一般的GPIO？

Q2: 為什么我用IO指令讀出來的值都是0x00000000？

Q3: 測(cè)量到PIN腳的電壓不對(duì)應(yīng)該怎么查？

Q4: gpio_set_value()與gpio_direction_output()有什么區(qū)別？

定義 I2C 驅(qū)動(dòng)

注冊(cè) I2C 驅(qū)動(dòng)

通過 I2C 收發(fā)數(shù)據(jù)

Q1: 通信失敗，出現(xiàn)這種log：”timeout, ipd: 0x00, state: 1”該如何調(diào)試？

Q2: 調(diào)用i2c_transfer返回值為-6？

Q3: 當(dāng)外設(shè)對(duì)于讀時(shí)序要求中間是stop信號(hào)不是repeat start信號(hào)的時(shí)候，該如何處理？

定義相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

如何獲取用戶碼和IR 鍵值

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引腳配置

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配置 Android

配置 PWM DTS節(jié)點(diǎn)

Pwm無法注冊(cè)成功：

硬件連接

配置DTS節(jié)點(diǎn)

定義SPI驅(qū)動(dòng)

注冊(cè)SPI設(shè)備

讀寫 SPI 數(shù)據(jù)

打開SPI demo

常用SPI接口

Q1: SPI數(shù)據(jù)傳送異常

評(píng)論

為何按上面的步驟申請(qǐng)SARADC，會(huì)出現(xiàn)申請(qǐng)報(bào)錯(cuò)的情況？

Q1: 如何將PIN的MUX值切換為一般的GPIO？

Q2: 為什么我用IO指令讀出來的值都是0x00000000？

Q3: 測(cè)量到PIN腳的電壓不對(duì)應(yīng)該怎么查？

Q4: gpio_set_value()與gpio_direction_output()有什么區(qū)別？

Q1: 通信失敗，出現(xiàn)這種log：”timeout, ipd: 0x00, state: 1”該如何調(diào)試？

Q3: 當(dāng)外設(shè)對(duì)于讀時(shí)序要求中間是stop信號(hào)不是repeat start信號(hào)的時(shí)候，該如何處理？