PinCtrl子系统(上)

PinCtrl子系统其实就是引脚控制器，确定引脚连接到芯片的内部那个模块之上。

 

 

Pinctrl：Pin Controller，顾名思义，就是用来控制引脚的：

• 引脚枚举与命名(Enumerating and naming)

• 引脚复用(Multiplexing)：比如用作GPIO、I2C或其他功能

• 引脚配置(Configuration)：比如上拉、下来、open drain、驱动强度等

Pinctrl驱动由芯片厂家的BSP工程师提供，一般的驱动工程师只需要在设备树里：

• 指明使用那些引脚

• 复用为哪些功能

• 配置为哪些状态

在一般的设备驱动程序里，甚至可以没有pinctrl的代码。

对于一般的驱动工程师，只需要知道“怎么使用pinctrl”即可。

这会涉及2个对象：pin controller、client device。

前者提供服务：可以用它来复用引脚、配置引脚。

后者使用服务：声明自己要使用哪些引脚的哪些功能，怎么配置它们。

a. pin controller：

在芯片手册里你找不到pin controller，它是一个软件上的概念，你可以认为它对应IOMUX──用来复用引脚，还可以配置引脚(比如上下拉电阻等)。

注意，pin controller和GPIO Controller不是一回事，前者控制的引脚可用于GPIO功能、I2C功能；后者只是把引脚配置为输入、输出等简单的功能。即先用pin controller把引脚配置为GPIO，再用GPIO Controler把引脚配置为输入或输出。

 

b. client device

“客户设备”，谁的客户？Pinctrl系统的客户，那就是使用Pinctrl系统的设备，使用引脚的设备。它在设备树里会被定义为一个节点，在节点里声明要用哪些引脚。

下面这个图就可以把几个重要概念理清楚：

上图中，左边是pin controller节点，右边是client device节点：

a. pin state：

对于一个“client device”来说，比如对于一个UART设备，它有多个“状态”：default、sleep等，那对应的引脚也有这些状态。

第0种状态用到的引脚在pinctrl-0中定义，它是state_0_node_a，位于pincontroller节点中。

第1种状态用到的引脚在pinctrl-1中定义，它是state_1_node_a，位于pincontroller节点中。

b. groups和function：

一个设备会用到一个或多个引脚，这些引脚就可以归为一组(group)；

这些引脚可以复用为某个功能：function。

c. Generic pin multiplexing node和Generic pin configuration node

在上图左边的pin controller节点中，有子节点或孙节点，它们是给client device使用的。

可以用来描述复用信息：哪组(group)引脚复用为哪个功能(function)；

可以用来描述配置信息：哪组(group)引脚配置为哪个设置功能(setting)，比如上拉、下拉等。

注意：pin controller节点的格式，没有统一的标准！！！！每家芯片都不一样。

      甚至上面的group、function关键字也不一定有，但是概念是有的。