一、概述

SemiDrive X9H 擁有不同的 domain 域，例如 AP，Safety，Secure 等等。對于 GPIO 資源，不同 domain 之間 gpio 控制器是不同的，本次主要是使用的 AP 使用的是 gpio4 控制器。除了GPIO 控制器在不同 domain 之間不同以外，pin 也是有各自不同的 domain 的，但是當它作為 gpio 使用時，可以通過設(shè)置掛靠到對應(yīng)域下的 gpio 控制器上來在對應(yīng) domain 下使用。具體 pin 的 gpio 控制器的設(shè)置是通過 PC 工具 SDConfigTool 來進行。

本文主要是講述將 pin 作為 GPIO 使用，之后編寫字符設(shè)備驅(qū)動，測試。

二、適用環(huán)境

硬件：SemiDrive SD003_X9H REF_A03 DEMO Board

軟件：X9 PTG3.9

三、設(shè)備樹匹配

1、復(fù)用管腳為 GPIO

路徑：

/buildsystem/yocto/source/linux/arch/arm64/boot/dts/semidrive/x9_high_ref_native_serdes_nobt.dts

在上面 dts 文件的 &pinctrl 的 sdx9-evk 中添加管腳復(fù)用，主要是將 GPIO_C1 管腳復(fù)用成 GPIO。

pinctrl_gpio_learning: gpiogrp_learning {

kunlun,pins = <

X9_PINCTRL_GPIO_C1__GPIO_MUX2_IO1_1 0x00

>;

};

2、配置一個新節(jié)點

路徑：

/buildsystem/yocto/source/linux/arch/arm64/boot/dts/semidrive/x9_high_ref_native_serdes_nobt.dts

在上面 dts 文件里面的根節(jié)點 / 下新建一個節(jié)點，添加屬性，獲取 gpio 編號。

gpio_learning {

#address-cells = <1>;

#size-cells = <1>;

compatible = "gpioled_learning";

pinctrl-0 = <&pinctrl_gpio_learning>;

gpio = <&port4b 17 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

status = "okay";

};

四、驅(qū)動編寫

1、模塊出/入口函數(shù)

其中 module_init 是驅(qū)動入口函數(shù)，主要進行 platform 平臺驅(qū)動注冊，module_exit 是驅(qū)動出口函數(shù)，主要是進行 platform 平臺驅(qū)動注銷；

其中 MODULE_LICENSE 主要是聲明模塊許可證，一般為 GPL。

/*設(shè)備入口函數(shù)*/

static int __init gpio_learning_init(void)

{

return platform_driver_register(&gpio_learning_driver);

}

/*設(shè)備出口函數(shù)*/

static void __exit gpio_learning_exit(void)

{

platform_driver_unregister(&gpio_learning_driver);

}

/*指定上面的入口和出口函數(shù)*/

module_init(gpio_learning_init);

module_exit(gpio_learning_exit);

MODULE_LICENSE("GPL"); //LICENSE 采用 GPL 協(xié)議

2、platform 平臺驅(qū)動結(jié)構(gòu)體

主要是通過 match 函數(shù)和對應(yīng)的設(shè)備樹里面節(jié)點匹配，只要 compatible 屬性匹配成功即可，匹配成功就執(zhí)行 probe 函數(shù)。

/*匹配列表*/

static const struct of_device_id gpio_learning_of_match[] = {

{ .compatible = "gpioled_learning" },

{ /*sentinel*/}

};

/*

* platform 平臺驅(qū)動結(jié)構(gòu)體

*/

static struct platform_driver gpio_learning_driver ={

.driver = {

.name = "gpio_learning_device",

.of_match_table = gpio_learning_of_match,

},

.probe = gpio_learning_probe,

.remove = gpio_learning_remove,

};

3、probe 函數(shù)

主要是注冊字符設(shè)備，通過獲取設(shè)備樹的節(jié)點，獲取 gpio 屬性，從而獲得 gpio編號，之后請求使用該 gpio，設(shè)置 gpio 模式。

/*

* platform 驅(qū)動的 probe 函數(shù)

* 驅(qū)動與設(shè)備匹配成功以后此函數(shù)就會執(zhí)行

*/

static int gpio_learning_probe(struct platform_device *dev)

{

printk("led driver and device was matched!\r\n");

/* 1、設(shè)置設(shè)備號 */

if (gpiodev.major) { //如果定義了主設(shè)備號

gpiodev.devid = MKDEV(gpiodev.major, 0);//次設(shè)備號號默認 0，構(gòu)建設(shè)備號

register_chrdev_region(gpiodev.devid, GPIODEV_CNT,GPIODEV_NAME);//注冊設(shè)備號

} else {

alloc_chrdev_region(&gpiodev.devid, 0, GPIODEV_CNT,GPIODEV_NAME);//動態(tài)申請設(shè)備號

gpiodev.major = MAJOR(gpiodev.devid);//獲取主設(shè)備號

}

/* 2、注冊設(shè)備 */

cdev_init(&gpiodev.cdev,&gpio_learning_fops);

cdev_add(&gpiodev.cdev, gpiodev.devid, GPIODEV_CNT);

/* 3、創(chuàng)建類 */

gpiodev.class = class_create(THIS_MODULE, GPIODEV_NAME);

if (IS_ERR(gpiodev.class)) {

return PTR_ERR(gpiodev.class);

}

/* 4、創(chuàng)建設(shè)備 */

gpiodev.device = device_create(gpiodev.class, NULL, gpiodev.devid,NULL, GPIODEV_NAME);

if (IS_ERR(gpiodev.device)) {

return PTR_ERR(gpiodev.device);

}

/* 5、初始化 IO */

gpiodev.node = of_find_node_by_path("/gpio_learning");

if (gpiodev.node == NULL){

printk("gpio_learning node nost find!\r\n");

return -EINVAL;

}

gpiodev.led0 = of_get_named_gpio(gpiodev.node, "gpio", 0);/*獲取要使用的 GPIO 編號 */

if (gpiodev.led0 < 0) {

printk("can't get gpio\r\n");

return -EINVAL;

}

printk("led0 = %d\r\n",gpiodev.led0);

int ret = gpio_request(gpiodev.led0, "led0");/*申請gpio管腳 */

if(ret == 0)

{

printk("gpio_request success\r\n");

}

else

{

printk("gpio_request fail\r\n");

return -1;

}

ret = gpio_direction_output(gpiodev.led0, 1); /*設(shè)置為輸出，默認高電平 */

if(ret == 0)

{

printk("gpio_direction_output success\r\n");

}

else

{

printk("gpio_direction_output fail\r\n");

return -1;

}

return 0;

}

4、設(shè)備函數(shù)操作結(jié)構(gòu)體

主要是一個 open 和 write 的函數(shù)。

/*

* 設(shè)備操作函數(shù)結(jié)構(gòu)體

*/

static struct file_operations gpio_learning_fops = {

.owner = THIS_MODULE,

.open = gpio_learning_open,

.write = gpio_learning_write,

};

5、設(shè)備操作 open 和 write函數(shù)

主要 open 函數(shù)是將 private_data 指向設(shè)備結(jié)構(gòu)體。

主要 write 函數(shù)是接受用戶層傳來的數(shù)據(jù)，之后根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)置 gpio 操作。

#define GPIODEV_CNT 1 /* 設(shè)備號長度 */

#define GPIODEV_NAME "gpio_learning" /* 設(shè)備名字 */

#define GPIOOFF 0

#define GPIOON 1

//設(shè)備結(jié)構(gòu)體

struct gpiodev_dev{

dev_t devid; /* 設(shè)備號 */

struct cdev cdev; /* cdev */

struct class *class; /* 類 */

struct device *device; /* 設(shè)備 */

int major; /* 主設(shè)備號 */

struct device_node *node; /* 設(shè)備節(jié)點 */

int led0; /* LED 燈 GPIO 標號 */

};

struct gpiodev_dev gpiodev;

/*

* @description : LED 打開/關(guān)閉

* @param - sta : LEDON(0) 打開 LED，LEDOFF(1) 關(guān)閉 LED

* @return : 無

*/

void led0_switch(u8 sta)

{

if (sta == GPIOON )

{

gpio_set_value(gpiodev.led0, 1);

printk("gpio_set_value = 1!\r\n");

}

else if (sta == GPIOOFF)

{

gpio_set_value(gpiodev.led0, 0);

printk("gpio_set_value = 0!\r\n");

}

return 0;

}

/*

* @description : 打開設(shè)備

* @param – inode : 傳遞給驅(qū)動的 inode

* @param - filp : 設(shè)備文件，file 結(jié)構(gòu)體有個叫做 private_data 的成員變量

* 一般在 open 的時候?qū)?private_data 指向設(shè)備結(jié)構(gòu)體。

* @return : 0 成功;其他 失敗

*/

static int gpio_learning_open(struct inode *inode,struct file *filp)

{

filp->private_data = &gpiodev; /* 設(shè)置私有數(shù)據(jù) */

return 0;

}

static ssize_t gpio_learning_write(struct file *filp,const char __user *buf,size_t cnt,loff_t *offt)

{

int retvalue;

unsigned char databuf[2];

unsigned char ledstat;

retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);

if(retvalue < 0) {

printk("kernel write failed!\r\n");

return -EFAULT;

}

printk("retvalue = %d\r\n",retvalue);

ledstat = databuf[0];

if (ledstat == GPIOON) {

printk("ledstat = 1\r\n");

led0_switch(GPIOON);

} else if (ledstat == GPIOOFF) {

printk("ledstat = 0\r\n");

led0_switch(GPIOOFF);

}

return 0;

}

五、Kernel 配置

1、Makefile 文件

obj-$(CONFIG_GPIO_LEARNING) += gpio_learning.o

2、Kconfig 文件

config GPIO_LEARNING

tristate "GPIO learning block support"

default m

help

This is enable gpio learning test

3、引用

在自己編寫文件的上一級目錄 Makefile 和 Kconfig 添加對應(yīng)引用，并在對應(yīng) deconfig 配置。

Makefile 文件引用

obj-$(CONFIG_GPIO_LEARNING) += gpio_learning/

Kconfig 文件引用

source "drivers/gpio_learning/Kconfig"

deconfig 文件配置

路徑：

/buildsystem/yocto/source/linux/arch/arm64/configs/x9_ref_linux_defconfig

等于 m 表示編譯成 ko 文件，等于 y 表示編譯進內(nèi)核。

CONFIG_GPIO_LEARNING=m

六、APP 測試

主要是傳入三個參數(shù)，一個是運行的 app，一個是對應(yīng)的 /dev/xxx，一個是對 gpio 的操作（1/0），通過 /dev/xxx 打開對應(yīng)驅(qū)動文件，通過 write 發(fā)送對應(yīng)的操作。

#include "stdio.h"

#include "unistd.h"

#include "sys/types.h"

#include "sys/stat.h"

#include "fcntl.h"

#include "stdlib.h"

#include "string.h"

int main(int argc, char *argv[])

{

int fd, retvalue;

char *filename;

unsigned char databuf[2];

if(argc != 3){ //傳入三個參數(shù)：運行的app /dev/xxx 操作

printf("Error Usage!\r\n");

return -1;

}

filename = argv[1];

/* 打開 /dev/xxx 驅(qū)動文件 */

fd = open(filename, O_RDWR);

if(fd < 0){

printf("file %s open failed!\r\n", argv[1]);

return -1;

}

databuf[0] = atoi(argv[2]); /* 要執(zhí)行的操作：打開或關(guān)閉 */

retvalue = write(fd, databuf, sizeof(databuf));

if(retvalue < 0){

printf("LED Control Failed!\r\n");

close(fd);

return -1;

}

retvalue = close(fd); /* 關(guān)閉文件 */

if(retvalue < 0){

printf("file %s close failed!\r\n", argv[1]);

return -1;

}

return 0;

}

以上完成了 SemiDrive X9H GPIO 功能的實現(xiàn)。

接下來將會更新更多關(guān)于 SemiDrive X9H 的開發(fā)博文，如有相關(guān)技術(shù)問題，可在評論區(qū)留言。

七、參考文檔

《 SemiDrive_9_Series_GPIO使用手冊_Rev01.00.pdf 》

《 X9H處理器數(shù)據(jù)手冊_Rev04.00.pdf 》

《 SD003_X9H_REF_A03_SCH.pdf 》

《 X9_Processor_TRM_Rev00.07.pdf 》