rk3568 | rk平臺GPIO沖突檢測小技巧

上一篇我們講解了如何編寫gpio驅(qū)動，但是實際操作中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)gpio引腳被占用的情況發(fā)生，那么本篇文章就詳細講解rxw平臺下如何快速定位gpio復(fù)用問題以及如何解決。

一、GPIO寄存器查找

要想查看某個GPIO引腳可以配置的功能以及地址信息，需要查看TRM手冊：

《Rockchip?RK3568?TRM?Part1》

第一步：對于GPIO2 A2，我們轉(zhuǎn)換成下面字符串然后搜索

gpio2a2_sel

這樣我們就可以直接找到該引腳iomux配置寄存器，bit[10:8]。該寄存器地址：

基地址+0x0020

那么如何找到基地址呢？

第二步：

搜索該引腳寄存器的名字：

GRF_GPIO2A_IOMUX_L

注意向上搜索

可以得到該寄存器基地址名稱：

SYS_GRF

• 第三步

直接進入chapter 3

可得SYS_GRF 基地址

0xFDC60000

那么我們就得到了GPIO2 A2的IOMUX配置寄存器地址為

0xFDC60000?+?0x0020

該寄存器的bit[10:8]用于設(shè)置該寄存器功能。

當(dāng)然也可以用下圖來查找，更加方便：

那么找到了這個寄存器地址，我要如何來直接讀取這個寄存器的值呢？

這個可以借助于一個命令io。

二、io命令

io命令可以直接操作某個寄存器，用于查看設(shè)置某個PIO 引腳配置了什么iomux，非常方便。

1. 移植io命令需要的驅(qū)動

RK 的 Android 平臺，默認(rèn)有包含 io 工具（源碼位置：externalio）， linux 系統(tǒng)平臺如果沒有此源碼， 可以將 Android 平臺此源碼打包過去編譯即可（ linux 平臺代碼同步最新都已帶有 IO 工具，可直接使用命令）。

第一步：修改Makefile、Kconfig

vim??drivers/char/Makefile

增加
+obj-$(CONFIG_DEVMEM)???????????+=?mem.o

vim?drivers/char/Kconfig
改文件已經(jīng)包含下面信息
?10?config?DEVMEM
?11?????bool?"/dev/mem?virtual?device?support"
?12?????default?y
?13?????help
?14???????Say?Y?here?if?you?want?to?support?the?/dev/mem?device.
?15???????The?/dev/mem?device?is?used?to?access?areas?of?physical
?16???????memory.
?17???????When?in?doubt,?say?"Y".

第二步：修改驅(qū)動文件

io命令需要內(nèi)核驅(qū)動支持，驅(qū)動文件如下：

drivers/char/mem.c

找到下面代碼：

#ifdef?CONFIG_DEVMEM
?????????[1]?=?{?"mem",?0,?&mem_fops,?FMODE_UNSIGNED_OFFSET?},
#endif

修改為

+//#ifdef?CONFIG_DEVMEM
?????????[1]?=?{?"mem",?0,?&mem_fops,?FMODE_UNSIGNED_OFFSET?},
+//#endif

第三步：修改配置文件rockchip_defconfig

vim??arch/arm64/configs/rockchip_defconfig
增加
+CONFIG_DEVMEM=y

重新編譯內(nèi)核，燒錄重啟。

rockchip_defconfig需要根據(jù)平臺選擇

第四步：查看mem字符設(shè)備：

rk3568_r:/?#?ls?/dev/mem?-l
ls?/dev/mem?-l
crw-------?1?media?media?1,???1?2017-08-04?09:00?/dev/mem

io命令正是通過這個字符設(shè)備來實現(xiàn)寄存器的讀寫的。

2. 命令說明

rk3568_r:/dev?#?io
io
Raw?memory?i/o?utility?-?$Revision:?1.5?$

io?-v?-1|2|4?-r|w?[-l?<len>]?[-f?<file>]?<addr>?[<value>]

????-v?????????Verbose,?asks?for?confirmation
????-1|2|4?????Sets?memory?access?size?in?bytes?(default?byte)
????-l?<len>???Length?in?bytes?of?area?to?access?(defaults?to
???????????????one?access,?or?whole?file?length)
????-r|w???????Read?from?or?Write?to?memory?(default?read)
????-f?<file>??File?to?write?on?memory?read,?or
???????????????to?read?on?memory?write
????<addr>?????The?memory?address?to?access
????<val>??????The?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.

3. 舉例1，通過IO讀寄存器：

讀取gpio2 A2引腳配置寄存器

io?-4?-l?0x30?0xFDC60000
-4?????????:?按字(4個字節(jié))?訪問內(nèi)存?
0x30???????:?讀取0x30（48）個字節(jié)
0xFDC60000?:?基地址

由上圖可得0xFDC60020的bit[10:8]值為1

所以該io引腳被設(shè)置的iomux為

3'h1:?SDMMC0_CLK

如果我們是希望通過設(shè)備樹設(shè)置該引腳為普通gpio，那么該值應(yīng)該為0，

那么這就說明了，我們設(shè)置失敗了，

那就可以到設(shè)備樹中查找設(shè)置SDMMC0的地方，將其注釋掉。

要讀取單個寄存器，可以用下面命令：

?io?-4?-r?0xFDC60024

4. 舉例2，通過IO寫寄存器

比如已經(jīng)通過命令：io -4 -r 0xFDC60024讀出了寄存器的值，那么此時想把gpio2 A2修改為普通GPIO，
那么只需要對0xFDC60024這個寄存器的第 3 個 1 寫 0，那么可以如下操作：

io?-4?–w?0xFDC60024?0x01002011

注意:

• 第三個1對應(yīng)是bit[10:8]通過 io 寫的寄存器值 reboot 后不會保留為什么寄存器地址后面的十六進制值的 bit [24]寫 1？因為該寄存器的 16bit 至31 bit 是寫有效位，默認(rèn)為 0，即不可寫。因為要往[8] bit 寫 1，所以[8] bit ?對應(yīng)的

寫有效位 16 bit 也要對應(yīng)置 1 才可寫入，這個是根據(jù)寄存器描述而定的。

修改過后，再查看，可以發(fā)現(xiàn)對應(yīng)的位的值變?yōu)榱?：

三、 通過函數(shù)gpiod_direction_output（）

思 路 ：驅(qū) 動 里 如 果 想 要 去 操 作 GPIO ， 肯 定 會 調(diào) 用 到 gpio_direction_output 、gpio_direction_input、 gpiod_direction_output、 gpiod_direction_input 這幾個接口， 他們的定義位置是：

?vim?kernel/drivers/gpio/gpiolib.c

在這些接口里添加判斷對應(yīng)查詢的 IO 口條件，通過以下函數(shù)就可以打印出哪些模塊復(fù)用了該引腳：

dump_stack();?

注意：在 linux3.10 內(nèi)核的 sdk 中用的是 gpio_direction_output 和gpio_direction_input 接 口 ，
在 linux4.4 內(nèi) 核 中 則 是 gpiod_direction_output 和gpiod_direction_input。

下面以 linux4.4 版本為例來講解如何查看引腳：gpio4 b3。

首先，需要計算出代表 gpio4b3 的值，算法如下：

gpio4_B3?=?4?*32?+?(B-A)?*?8?+?3?=?3?*32?+?1?*?8?+?3?=?139

計算方法參考：《rk3568 | 瑞芯微平臺GPIO引腳驅(qū)動編寫》

• 最前面和 32 相乘的數(shù)字因為是 gpio4，所以是 4

32。如果是 gpio3，那就是 3

32；括號里面的 A、 B、 C、 D 分別代表數(shù)值 0、 1、 2、 3，在計算時候分別對應(yīng)去減即可，這里因為是 B3，所以用 B-A，如果是 C3，就是 C-A；最后的+3 是因為是 ? B3，如果是 GPIO4B2，那么最后就+2。

注：在 linux4.4 內(nèi)核， io 引腳的值有些變化，也就是按照上文算法計算的結(jié)
果要+1000，所以 GPIO4B3 如果是 linux4.4 內(nèi)核里要填 1139。

int?gpiod_direction_output(struct?gpio_desc?*desc,?int?value)
{
?if?(!desc?||?!desc->chip)?{
??pr_warn("%s:?invalid?GPIOn",?__func__);
??return?-EINVAL;
?}
+??if?(?desc_to_gpio(desc)?==?1139)
+??{
+???printk("dump_stack_startn");
+???dump_stack();
+???printk("dump_stack_endn");
+??}
?if?(test_bit(FLAG_ACTIVE_LOW,?&desc->flags))
??value?=?!value;
?return?_gpiod_direction_output_raw(desc,?value);
}

添加后編譯燒錄，只要對應(yīng)判斷的引腳有被調(diào)用，啟動 log 中就會打印出堆棧，可以根據(jù)找出結(jié)果查看，找到驅(qū)動調(diào)用函數(shù)。

四、通過函數(shù)rockchip_set_mux（）

配置IOMUX會調(diào)用該接口，

仍然以引腳gpio4 b3為例。

[drivers/pinctrl/pinctrl-rockchip.c]

??@@?-1224,6?+1224,17?@@?static?int?rockchip_set_mux(struct?rockchip_pin_bank?*bank,?int?pin,?int?mux)
???dev_dbg(info->dev,?"setting?mux?of?GPIO%d-%d?to?%dn",
?????????????bank->bank_num,?pin,?mux);
+???????if((bank->bank_num?==?4)&&(pin?==?11)){
+???????????????printk("6902?setting?mux?of?GPIO%d-%d?to?%dn",
+???????????????????????????????bank->bank_num,?pin,?mux);
+???????????????dump_stack();
+???????}
????if?(bank->iomux[iomux_num].type?&?IOMUX_SOURCE_PMU)
????????????regmap?=?info->regmap_pmu;

bank_num 表示gpio4這里“ pin ==”后面跟的值計算方式為：將 A0 至 D7 32 個引腳順序?qū)?yīng)數(shù)值 0 至 31，b3為11。

五、如何去掉設(shè)備樹中的復(fù)用引腳信息？

剛才分析，發(fā)現(xiàn)GPIO2 A2被SDMMC0占用，那么如何來解決這個沖突呢？

只要從設(shè)備樹下手即可。

瑞芯微平臺的設(shè)備樹，根據(jù)平臺區(qū)分，往往前綴是：

rk?+?平臺??+?板子型號?+?ddr型號?+?版本

比如rk3568系列設(shè)計的設(shè)備樹文件如下：

arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-amp.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-android9.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-android.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-dram-default-timing.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb1-ddr4-v10-android9.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb1-ddr4-v10.dtb
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb1-ddr4-v10.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb1-ddr4-v10.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb1-ddr4-v10-linux.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb1-ddr4-v10-linux-spi-nor.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb2-lp4x-v10-bt1120-to-hdmi.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb2-lp4x-v10.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb2-lp4x-v10.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb4-lp3-v10.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb5-ddr4-v10.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb5-ddr4-v10.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb6-ddr3-v10.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb6-ddr3-v10.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb6-ddr3-v10-linux.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb6-ddr3-v10-rk628-bt1120-to-hdmi.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb6-ddr3-v10-rk628-rgb2hdmi.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb6-ddr3-v10-rk630-bt656-to-cvbs.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb7-ddr4-v10.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-iotest-ddr3-v10.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-iotest-ddr3-v10-linux.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-linux.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-nvr-demo-v10.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-nvr-demo-v10.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-nvr-demo-v10-linux.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-nvr-demo-v10-linux-spi-nand.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-nvr-demo-v12.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-nvr-demo-v12-linux.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-nvr-demo-v12-linux-spi-nand.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-nvr.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-nvr-linux.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-pinctrl.dtsi

一口君的板子是evb1,ddr4,v10版本，所以去掉其他的文件，

我們只需要關(guān)注以下文件即可。

arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-android.dtsi
與安卓相關(guān)的信息

arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568.dtsi?
描述cpu、memory、timer、clk、sata、usb?host、gic、視頻控制器、sram、cru、i2c控制器、uart、pwm、pmu等各種Soc內(nèi)部硬件信息

arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb1-ddr4-v10.dts
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb1-ddr4-v10.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb.dtsi
與evb1底板相關(guān)的外設(shè)硬件信息

arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-pinctrl.dtsi
pinctl相關(guān)硬件信息

還有1個描述pinctl引腳驅(qū)動能力的文件：

rockchip-pinconf.dtsi

使用grep命令來查詢：

grep?sdmmc0?arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568*?-nr

好在信息不多，逐個查看，下面這個文件，我們找到了復(fù)用的地方。

rk3568-pinctrl.dtsi

該引腳被定義為sdmmc0_clk，作為時鐘被使用了。

?sdmmc0?{
??………………
??/omit-if-no-ref/
??sdmmc0_clk:?sdmmc0-clk?{
???rockchip,pins?=
????/*?sdmmc0_clk?*/
????<2?RK_PA2?1?&pcfg_pull_up_drv_level_2>;
??};

修改的方法有很多種：

投機取巧法
將sdmmc0_clk改成其他沒有用的gpio

簡單粗暴法
如果確定沒有使用sdmmc0，可以將所有sdmmc0地方全部注釋掉

設(shè)備樹支持下面這種方法：

#if?0
#endif

硬件飛線法

找硬件工程師飛線，改用其他的GPIO

1. 最優(yōu)法

如果sdmmc0也用到了，

那就只能修改沖突的GPIO，

但是這種情況，往往會牽一發(fā)而動全身，

要改好幾處，那就需要各位老鐵細心慢慢修改了。

好了，本文到底結(jié)束。

一口君目標(biāo)是寫100篇瑞芯微平臺的文章，

有喜歡瑞芯微的老鐵，

歡迎大家關(guān)注學(xué)習(xí)。