RK3568驱动指南｜第十二篇 GPIO子系统-第134章 三级节点操作函数实验

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134章 三级节点操作函数实验

在上一个章节中讲解了新版本GPIO子系统中的GPIO操作实验，而在进行操作之前首先要获取相应的gpio描述，在前面的示例中获取的都是二级节点的GPIO描述，那如果我们要如何获取下面led1和led2两个三级节点的gpio描述呢？

my_gpio:gpio1_a0 {
    compatible = "mygpio";
	led1{
		my-gpios = <&gpio1 RK_PA0 GPIO_ACTIVE_HIGH>, <&gpio1 RK_PB1 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
		pinctrl-names = "default";
		pinctrl-0 = <&mygpio_ctrl>;		
	};
	led2{
		my-gpios = <&gpio1 RK_PB0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;	
	};
};

如果仍旧使用gpiod_get来获取gpio描述会发现是获取不成功呢，获取三级节点的GPIO描述要使用什么函数呢，带着疑问，让我们进入本章节的学习吧。

134.1 函数介绍

1计算子节点数量

函数原型

unsigned int device_get_child_node_count(struct device *dev);

头文件

?<linux/device.h>。

参数：

?struct device?类型的指针?dev，表示要计算子节点数量的设备节点。

函数功能：

用于计算给定设备节点?dev?的子节点数量。

返回值：

如果成功获取子节点数量，返回一个大于 0 的无符号整数，表示设备节点的子节点数量。如果获取失败，返回值为 0。

该函数的功能是通过给定设备节点?dev?来计算其子节点的数量。它可以用于在设备驱动程序中了解设备节点的层级结构，以及设备节点下子节点的数量。

2获取指定节点的GPIO结构描述

（1）函数原型：

struct gpio_desc *fwnode_get_named_gpiod(struct fwnode_handle *fwnode, const char *propname, int index, enum gpiod_flags dflags, const char *label);

（2）头文件：

?<linux/gpio/consumer.h>。

（3）参数：

fwnode：指向?struct fwnode_handle?的指针，表示要获取GPIO的节点对象地址。

propname：属性名，指定要获取的GPIO的属性名称。

index：索引值，用于指定要获取的GPIO在属性中的索引，用于GPIO 属性值包含多个 GPIO 引脚描述时。

dflags：获得到 GPIO 后的初始化配置，可以使用以下枚举值：

GPIOD_ASIS：不进行初始化。

GPIOD_IN：初始化为输入模式。

GPIOD_OUT_LOW：初始化为输出模式，输出低电平。

GPIOD_OUT_HIGH：初始化为输出模式，输出高电平。

label：标签，用于标识 GPIO 的描述。

（4）函数功能：

该函数通过指定节点的对象地址获取子节点中的GPIO结构描述。

（5）返回值：

返回一个指向?struct gpio_desc?的指针，表示获取到的 GPIO 结构描述。如果获取失败，返回值为?NULL。

该函数的功能是通过给定的节点对象地址?fwnode，获取指定属性名?propname?中的 GPIO 结构描述。可以通过?index?参数指定在属性中的索引。获取到的 GPIO 结构描述可以用于后续的GPIO操作。函数还可以根据?dflags?参数指定GPIO的初始化配置，例如设置为输入或输出模式，并指定输出的默认电平。label?参数用于提供 GPIO 的描述标签。函数返回获取到的GPIO结构描述指针，如果获取失败，则返回?NULL。

3获取下一个子节点对象地址

函数原型：

struct fwnode_handle *device_get_next_child_node(struct device *dev, struct fwnode_handle *child);

头文件：

?<linux/device.h>。

参数：

dev：指向?struct device?的指针，表示父设备节点。

child：指向?struct fwnode_handle?的指针，表示当前子设备节点。

函数功能：

用于获取给定父设备节点?dev?的下一个子设备节点。

返回值：

返回一个指向?struct fwnode_handle?的指针，表示下一个子设备节点。如果没有下一个子设备节点，返回值为?NULL。

该函数的功能是在给定的父设备节点?dev?下获取当前子设备节点?child?的下一个子设备节点。通过调用这个函数，可以遍历父设备节点的所有子设备节点。函数返回下一个子设备节点的?struct fwnode_handle?指针，如果没有下一个子设备节点，则返回?NULL。这个函数在设备驱动程序开发中常用于遍历设备树中的设备节点。

134.2 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。

由于本章节要获取到三级节点的GPIO描述，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";
	led1{
		my-gpios = <&gpio1 RK_PA0 GPIO_ACTIVE_HIGH>, <&gpio1 RK_PB1 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
		pinctrl-names = "default";
		pinctrl-0 = <&mygpio_ctrl>;		
	};
	led2{
		my-gpios = <&gpio1 RK_PB0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;	
	};
};

添加完成如下图所示：

图134-1

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。

134.3 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>

unsigned int count;
struct fwnode_handle *child_fw = NULL;
struct gpio_desc *led[2];
int i = 0;
int num = 0;

// 平台设备初始化函数
static int my_platform_probe(struct platform_device *dev) 
{
    printk("This is my_platform_probe\n");
    
    // 获取父设备节点的子设备节点数量
    count = device_get_child_node_count(&dev->dev);
    printk("count is %d\n", count);
    
    for (i = 0; i < count; i++) {
        // 获取下一个子设备节点
        child_fw = device_get_next_child_node(&dev->dev, child_fw);
        
        if (child_fw) {
            // 获取子设备节点中名为 "my-gpios" 的 GPIO 描述
            led[i] = fwnode_get_named_gpiod(child_fw, "my-gpios", 0, 0, "LED");
        }
        
        // 将 GPIO 描述转换为 GPIO 号
        num = desc_to_gpio(led[i]);
        printk("num is %d\n", num);
    }

    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");

134.4运行测试

134.4.1 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134-2）所示：

图 134-2

然后使用命令“make”进行驱动的编译，编译完成如下图（图134-3）所示：

图 134-3

编译完生成gpio_api.ko目标文件，如下图（图134-4）所示：

图 134-4

至此驱动模块就编译成功了。

134.4.2 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134.2小节中修改设备树后编译生成的镜像，然后

启动开发板，使用以下命令进行驱动的加载，如下图（图134-5）所示：

insmod gpio_api.ko

图 134-5

首先打印出了子节点的数量为2，也就是led1和led2，接下来的两个num值分别为32和40，分别对应两个节点的第一个GPIO属性的引脚编号，前面也学习过了换算相关的知识，gpio1 RK_PA0和gpio1 RK_PB0分贝对应32和40，匹配正确，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 134-6

至此，三级节点操作函数实验就完成了。