LPC3250 Perpheral IO Mapping

LPC3250 IO空间图

机器描述

    在board-smartarm3250.c中实现：

MACHINE_START (LPC3XXX, "SmartARM3250 board with the LPC3250 Microcontroller")

          /* Maintainer: Kevin Wells, NXP Semiconductors */

          .phys_io = UART5_BASE,

          .io_pg_offst = ((io_p2v (UART5_BASE))>>18) & 0xfffc,

          .boot_params = 0x80000100,

          .map_io = lpc32xx_map_io,        //CPU IO映射入口

          .init_irq = lpc32xx_init_irq,

          .timer = &lpc32xx_timer,

          .init_machine = smartarm3250_board_init,

MACHINE_END

IO映射实现

    LPC3250移植代码对已经安排了外设的片内IO空间进行了映射，包括IRAM、AHB总线上的外设、FAB和APB总线上的外设。在arch-lpc32xx.c中实现：

static struct map_desc lpc32xx_io_desc[] __initdata = {

{                                                                                      //AHB0总线空间IO映射

          .virtual = io_p2v(AHB0_START),

          .pfn = __phys_to_pfn(AHB0_START),

          .length = AHB0_SIZE,

          .type = MT_DEVICE

},

{                                                                                      //AHB1总线空间IO映射

          .virtual = io_p2v(AHB1_START),

          .pfn = __phys_to_pfn(AHB1_START),

          .length = AHB1_SIZE,

          .type = MT_DEVICE

},

{                                                                                      //FAB和APB总线空间IO映射

          .virtual = io_p2v(FABAPB_START),

          .pfn = __phys_to_pfn(FABAPB_START),

          .length = FABAPB_SIZE,

          .type = MT_DEVICE

},

{                                                                                     //IRAM空间IO映射

          .virtual = io_p2v(IRAM_BASE),

          .pfn = __phys_to_pfn(IRAM_BASE),

          .length = (SZ_64K * 4),

          .type = MT_DEVICE

},

};

void __init lpc32xx_map_io(void)

{

          iotable_init (lpc32xx_io_desc, ARRAY_SIZE (lpc32xx_io_desc));

}

涉及到的宏定义

在文件中定义所使用的宏定义。以AHB0为例：

/*

 * AHB 0 physical base addresses

 */        

#define SLC_BASE          0x20020000

#define SSP0_BASE        0x20084000

#define SPI1_BASE        0x20088000

#define SSP1_BASE        0x2008C000

#define SPI2_BASE        0x20090000

#define I2S0_BASE        0x20094000

#define SD_BASE           0x20098000

#define I2S1_BASE        0x2009C000

#define MLC_BASE         0x200A8000

#define AHB0_START      SLC_BASE

#define AHB0_SIZE        ((MLC_BASE - SLC_BASE) + SZ_4K)

延伸阅读

    添加用户的特定IO映射

    如果要用户外扩了设备，需要添加IO映射，可以修改.map_io为用户自定义io_map函数，在自定义io_map函数中调用CPU的io_map函数。下面是基于PXA270的mainstone系统。

    首先声明一个map_desc结构，然后在自定义io_map函数中调用iotable_init函数对用户空间映射进行初始化：

 610    static struct map_desc mainstone_io_desc[] __initdata = {

 611        {       /* CPLD */

 612                .virtual        =  MST_FPGA_VIRT,

 613                .pfn            = __phys_to_pfn(MST_FPGA_PHYS),

 614                .length         = 0x00100000,

 615                .type           = MT_DEVICE

 616        }

 617    };

 618

 619    static void __init mainstone_map_io(void)

 620    {

 621        pxa_map_io();

 622        iotable_init(mainstone_io_desc, ARRAY_SIZE(mainstone_io_desc));

 623

 624        /*      for use I SRAM as framebuffer.  */

 625        PSLR |= 0xF04;

 626        PCFR = 0x66;

 627    }

 628

 629    MACHINE_START(MAINSTONE, "Intel HCDDBBVA0 Development Platform (aka Mainstone)")

 630        /* Maintainer: MontaVista Software Inc. */

 631        .phys_io        = 0x40000000,

 632        .boot_params    = 0xa0000100,   /* BLOB boot parameter setting */

 633        .io_pg_offst    = (io_p2v(0x40000000) >> 18) & 0xfffc,

 634        .map_io         = mainstone_map_io,            //IO空间映射

 635        .init_irq       = mainstone_init_irq,

 636        .timer          = &pxa_timer,

 637        .init_machine   = mainstone_init,

 638    MACHINE_END

    _phys_to_pfn

    _phys_to_pfn在arch/arm/include/asm/memory.h文件中定义：

 120   /*

 121    * Convert a physical address to a Page Frame Number and back

 122    */

 123   #define __phys_to_pfn(paddr)    ((paddr) >> PAGE_SHIFT)

 124   #define __pfn_to_phys(pfn)      ((pfn) << PAGE_SHIFT)

    而下面这是LPC3250的io_p2v实现：

/* Start of virtual addresses for IO devices */

#define IO_BASE         0xF0000000

#define io_p2v(x) (IO_BASE | (((x) & 0xff000000) >> 4) | ((x) & 0x000fffff))

#define io_v2p(x) ((((x) & 0x0ff00000) << 4) | ((x) & 0x000fffff))

    PAGE_SHIFT

    见arch/arm/include/asm/page.h文件：

  13   /* PAGE_SHIFT determines the page size */

  14   #define PAGE_SHIFT              12

  15   #define PAGE_SIZE               (1UL << PAGE_SHIFT)

  16   #define PAGE_MASK               (~(PAGE_SIZE-1))

    io_p2v

    每个处理器都有自己的io_p2v实现，下面是PXA270处理器的，见arch/arm/mach-pxa/include/mach/hardware.h文件：

  28   /*

  29    * Intel PXA2xx internal register mapping:

  30    *

  31    * 0x40000000 - 0x41ffffff <--> 0xf2000000 - 0xf3ffffff

  32    * 0x44000000 - 0x45ffffff <--> 0xf4000000 - 0xf5ffffff

  33    * 0x48000000 - 0x49ffffff <--> 0xf6000000 - 0xf7ffffff

  34    * 0x4c000000 - 0x4dffffff <--> 0xf8000000 - 0xf9ffffff

  35    * 0x50000000 - 0x51ffffff <--> 0xfa000000 - 0xfbffffff

  36    * 0x54000000 - 0x55ffffff <--> 0xfc000000 - 0xfdffffff

  37    * 0x58000000 - 0x59ffffff <--> 0xfe000000 - 0xffffffff

  38    *

  39    * Note that not all PXA2xx chips implement all those addresses, and the

  40    * kernel only maps the minimum needed range of this mapping.

  41    */

  42    #define io_p2v(x) (0xf2000000 + ((x) & 0x01ffffff) + (((x) & 0x1c000000) >> 1))

  43    #define io_v2p(x) (0x3c000000 + ((x) & 0x01ffffff) + (((x) & 0x0e000000) << 1))

    添加外扩设备寄存器    

  18    #define MST_FPGA_PHYS           PXA_CS2_PHYS

  19    #define MST_FPGA_VIRT           (0xf0000000)

  20    #define MST_P2V(x)              ((x) - MST_FPGA_PHYS + MST_FPGA_VIRT)

  21    #define MST_V2P(x)              ((x) - MST_FPGA_VIRT + MST_FPGA_PHYS)

  22

  23    #ifndef __ASSEMBLY__

  24    # define __MST_REG(x)           (*((volatile unsigned long *)MST_P2V(x)))

  25    #else

  26    # define __MST_REG(x)           MST_P2V(x)

  27    #endif

  28

  29    /* board level registers in the FPGA */

  30

  31    #define MST_LEDDAT1             __MST_REG(0x08000010)

  32    #define MST_LEDDAT2             __MST_REG(0x08000014)

  33    #define MST_LEDCTRL             __MST_REG(0x08000040)

  34    #define MST_GPSWR               __MST_REG(0x08000060)

  35    #define MST_MSCWR1              __MST_REG(0x08000080)

  36    #define MST_MSCWR2              __MST_REG(0x08000084)

  37    #define MST_MSCWR3              __MST_REG(0x08000088)

  38    #define MST_MSCRD               __MST_REG(0x08000090)

  39    #define MST_INTMSKENA           __MST_REG(0x080000c0)

  40    #define MST_INTSETCLR           __MST_REG(0x080000d0)

  41    #define MST_PCMCIA0             __MST_REG(0x080000e0)

  42    #define MST_PCMCIA1             __MST_REG(0x080000e4)