RK3568驱动指南｜第十二篇 GPIO子系统-第135章 GPIO子系统与pinctrl子系统相结合实验

瑞芯微RK3568芯片是一款定位中高端的通用型SOC，采用22nm制程工艺，搭载一颗四核Cortex-A55处理器和Mali G52 2EE 图形处理器。RK3568 支持4K 解码和 1080P 编码，支持SATA/PCIE/USB3.0 外围接口。RK3568内置独立NPU，可用于轻量级人工智能应用。RK3568 支持安卓 11 和 linux 系统，主要面向物联网网关、NVR 存储、工控平板、工业检测、工控盒、卡拉 OK、云终端、车载中控等行业。

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第135章 GPIO子系统与pinctrl子系统相结合实验

在上一章中我们讲解了三级节点的操作函数，关于新版本的GPIO子系统接口api函数的讲解就完成了，而为了加深大家的认知，在本章节将进行GPIO子系统与pinctrl子系统相结合的实验，实验的设备树示例如下所示：

my_gpio:gpio1_a0 {
    compatible = "mygpio";
	my-gpios = <&gpio1 RK_PA0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
	pinctrl-names = "myled1";
	pinctrl-0 = <&mygpio_ctrl>;		
};

在第四行中的pinctrl-names参数并不是default，这就需要用到我们前面pinctrl子系统中的知识来查找并设置相应的pinctrl状态了，所以再第一节中我们将会重新学习一下pinctrl的一些相关函数。

135.1 函数介绍

（1）获取设备对应的?pinctrl结构体指针函数

函数原型：

struct pinctrl* pinctrl_get(struct device *dev);

头文件：

?<linux/pinctrl/pinctrl.h>。

参数：

函数接受一个指向?struct device?的指针?dev，表示设备对象。

函数功能：

用于获取与给定设备对象?dev?相关联的 pinctrl（引脚控制器）实例。

返回值：

返回一个指向?struct pinctrl?的指针，表示获取到的 pinctrl 实例。如果获取失败或者设备对象不支持 pinctrl，则返回?NULL。

该函数的功能是根据给定的设备对象?dev?获取与其相关联的 pinctrl 实例。pinctrl 是 Linux 内核中用于管理和控制引脚的框架。通过调用该函数，可以获得设备对象所使用的 pinctrl 实例，以便进行引脚配置和控制操作。

（2）释放pinctrl指针函数

函数原型：

void pinctrl_put(struct pinctrl *p);

头文件：

?<linux/pinctrl/pinctrl.h>。

参数：

函数接受一个指向?struct pinctrl?的指针?p，表示要释放的 pinctrl 实例。

函数功能：

该函数用于释放由?pinctrl_get()?函数获得的 pinctrl 实例，以释放相关资源。

返回值：

无返回值。

该函数的功能是释放由?pinctrl_get()?函数获得的 pinctrl 实例，以释放相关资源。在使用完 pinctrl 实例后，调用该函数可以确保正确释放相关资源，避免内存泄漏。

（3）查找pinctrl状态函数

函数原型：

struct pinctrl_state *pinctrl_lookup_state(struct pinctrl *p, const char *name);

头文件：

<linux/pinctrl/pinctrl.h>。

参数：

struct pinctrl *p：指向 pinctrl 实例的指针，表示要进行状态查找的 pinctrl。

const char *name：指向状态名称的字符串指针，表示要查找的状态名称。

函数功能：

用于在给定的 pinctrl 实例中查找指定名称的 pinctrl 状态。

返回值：

函数返回一个指向?struct pinctrl_state?的指针，表示找到的 pinctrl 状态。如果未找到或发生错误，则返回?NULL。

该函数的功能是在给定的 pinctrl 实例?p?中查找指定名称的 pinctrl 状态。pinctrl 状态是与引脚相关的配置和控制状态，例如引脚模式、电气属性等。?

1. 设置pinctrl状态到硬件

函数原型：

int pinctrl_select_state(struct pinctrl *p, struct pinctrl_state *s);

头文件：

<linux/pinctrl/pinctrl.h>。

参数：

struct pinctrl *p：指向 pinctrl 实例的指针，表示要进行状态设置的 pinctrl。

struct pinctrl_state *s：指向 pinctrl 状态的指针，表示要设置的目标状态。

函数功能：

用于将指定的 pinctrl 状态设置到硬件上。

返回值：

返回一个整数值，表示操作的结果。如果设置成功，则返回 0；否则返回负数错误码。

该函数的功能是将指定的 pinctrl 状态?s?设置到硬件上。pinctrl 状态是与引脚相关的配置和控制状态，例如引脚模式、电气属性等。

?

135.2 设备树的修改

本小节修改好的设备树以及编译好的boot.img镜像存放路径为：iTOP-RK3568开发板【底板V1.7版本】\03_【iTOP-RK3568开发板】指南教程\02_Linux驱动配套资料\04_Linux驱动例程\88_gpioctrl07\01_内核镜像。

由于本章节要使用上pinctrl子系统相关的接口来查找并设置相应的pinctrl状态，所以要对rk3568-evb1-ddr4-v10.dtsi设备树进行内容的修改，将根节点中的gpiol_a0修改为以下内容：

my_gpio:gpio1_a0 {
    compatible = "mygpio";
	my-gpios = <&gpio1 RK_PA0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
	pinctrl-names = "myled1";
	pinctrl-0 = <&mygpio_ctrl>;		
};

添加完成如下图所示：

图 135-1

至此，关于设备树相关的修改就完成了，保存退出之后，编译内核，然后将生成的boot.img镜像烧写到开发板上即可。

135.3 驱动程序的编写

本实验对应的网盘路径为：iTOP-RK3568开发板【底板V1.7版本】\03_【iTOP-RK3568开发板】指南教程\02_Linux驱动配套资料\04_Linux驱动例程\88_gpioctrl07\02_module。

编写完成的gpio_api.c代码如下所示:

#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/mod_devicetable.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/gpio.h>

struct pinctrl *led_pinctrl; // pinctrl 实例指针
struct pinctrl_state *led_state;// pinctrl 状态指针
int ret;
//平台设备初始化函数
static int my_platform_probe(struct platform_device *dev)
{
    printk("This is mydriver_probe\n");
    
    led_pinctrl = pinctrl_get(&dev->dev);// 获取 pinctrl 实例
    if (IS_ERR(led_pinctrl)) {
        printk("pinctrl_get is error\n");
        return -1;
    }
    
    led_state = pinctrl_lookup_state(led_pinctrl, "myled1");// 查找状态
    if (IS_ERR(led_state)) {
        printk("pinctrl_lookup_state is error\n");
        return -2;
    }
    
    ret = pinctrl_select_state(led_pinctrl, led_state);// 设置状态到硬件
    if (ret < 0) {
        printk("pinctrl_select_state is error\n");
        return -3;
    }
    
    return 0;
}

// 平台设备的移除函数
static int my_platform_remove(struct platform_device *pdev)
{
    printk(KERN_INFO "my_platform_remove: Removing platform device\n");

    // 清理设备特定的操作
    // ...

    return 0;
}


const struct of_device_id of_match_table_id[]  = {
	{.compatible="mygpio"},
};

// 定义平台驱动结构体
static struct platform_driver my_platform_driver = {
    .probe = my_platform_probe,
    .remove = my_platform_remove,
    .driver = {
        .name = "my_platform_device",
        .owner = THIS_MODULE,
		.of_match_table =  of_match_table_id,
    },
};

// 模块初始化函数
static int __init my_platform_driver_init(void)
{
    int ret;

    // 注册平台驱动
    ret = platform_driver_register(&my_platform_driver);
    if (ret) {
        printk(KERN_ERR "Failed to register platform driver\n");
        return ret;
    }

    printk(KERN_INFO "my_platform_driver: Platform driver initialized\n");

    return 0;
}

// 模块退出函数
static void __exit my_platform_driver_exit(void)
{
    // 注销平台驱动
    platform_driver_unregister(&my_platform_driver);

    printk(KERN_INFO "my_platform_driver: Platform driver exited\n");
}

module_init(my_platform_driver_init);
module_exit(my_platform_driver_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("topeet");

135.4运行测试

135.4.1 编译驱动程序

在上一小节中的gpio_api.c代码同一目录下创建 Makefile 文件，Makefile 文件内容如下所示：

export ARCH=arm64#设置平台架构
export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-#交叉编译器前缀
obj-m += gpio_api.o    #此处要和你的驱动源文件同名
KDIR :=/home/topeet/Linux/linux_sdk/kernel    #这里是你的内核目录                                                                                                                            
PWD ?= $(shell pwd)
all:
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules    #make操作
clean:
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean    #make clean操作

?对于Makefile的内容注释已在上图添加，保存退出之后，来到存放gpio_api.c和Makefile文件目录下，如下图（图 135-2）所示：

图 135-2

然后使用命令“make”进行驱动的编译，编译完成如下图（图 135-3）所示：

图 135-3

编译完生成gpio_api.ko目标文件，如下图（图 135-4）所示：

至此驱动模块就编译成功了。

135.4.2 运行测试

首先需要确保当前开发板使用的内核镜像是我们在135.2小节中修改设备树后编译生成的镜像，然后

启动开发板，首先使用以下命令查看gpio1 RK_PA0引脚的复用功能，如下图所示：

cat /sys/kernel/debug/pinctrl/pinctrl-rockchip-pinctrl/pinmux-pins | grep 32

图135-5

可以看到在没有加载驱动之前，gpio1 RK_PA0引脚是没有进行复用的，然后使用以下命令进行驱动的加载，如下图（图 135-6）所示：

insmod gpio_api.ko

图 135-6

然后重新使用使用以下命令查看gpio1 RK_PA0引脚的复用功能，如下图所示：

cat /sys/kernel/debug/pinctrl/pinctrl-rockchip-pinctrl/pinmux-pins | grep 32

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图 135-7

根据打印信息可以得到gpio1 RK_PA0已经被设置为了GPIO功能，功能和引脚组正是我们在pinctrl节点中添加的信息，证明已经成功使用了添加的pinctrl-names状态，然后使用以下命令进行驱动的卸载，如下图所示：

rmmod gpio_api.ko

图 135-8

至此，GPIO子系统与pinctrl子系统相结合实验实验就完成了。

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