值得参考的一篇linux gpio

LINUX ARM平台的GPIO

2011-04-20 20:21:35|  分类： 默认分类 |  标签：define  pin  unsigned  int  0x10     字号：大中小 

首先是代码中的几个宏定义：

 

2.6.31内核：arch/arm/mach-2410/include/mach/regs-gpio.h

 

#define S3C2410_GPIONO(bank,offset) ((bank) + (offset))

 

#define S3C2410_GPIO_BANKA (32*0)

#define S3C2410_GPIO_BANKB (32*1)

#define S3C2410_GPIO_BANKC (32*2)

....

 

#define S3C2410_GPIO_BASE(pin) ((((pin) & ~31) >> 1) + S3C24XX_VA_GPIO)

#define S3C2410_GPIO_OFFSET(pin) ((pin) & 31)

 

#define S3C2410_GPBCON S3C2410_GPIOREG(0x10)

#define S3C2410_GPBDAT S3C2410_GPIOREG(0x14)

#define S3C2410_GPBUP S3C2410_GPIOREG(0x18)

 

/* no i/o pin in port b can have value 3! */

 

#define S3C2410_GPB0 S3C2410_GPIONO(S3C2410_GPIO_BANKB, 0)

#define S3C2410_GPB0_INP (0x00 << 0)

#define S3C2410_GPB0_OUTP (0x01 << 0)

#define S3C2410_GPB0_TOUT0 (0x02 << 0)

 

#define S3C2410_GPB1 S3C2410_GPIONO(S3C2410_GPIO_BANKB, 1)

#define S3C2410_GPB1_INP (0x00 << 2)

#define S3C2410_GPB1_OUTP (0x01 << 2)

#define S3C2410_GPB1_TOUT1 (0x02 << 2)

....

driver中有这样的代码：

s3c2410_gpio_cfgpin(led_table[i], led_cfg_table[i]);

s3c2410_gpio_setpin(led_table[i], 1);
其中
static unsigned long led_table [] = {
S3C2410_GPB5,
S3C2410_GPB6,
S3C2410_GPB7,
S3C2410_GPB8,
};

static unsigned int led_cfg_table [] = {
S3C2410_GPB5_OUTP,
S3C2410_GPB6_OUTP,
S3C2410_GPB7_OUTP,
S3C2410_GPB8_OUTP,
};

 

 

2.6.31内核：arch/arm/plat-s3c24xx/gpio.c：

 

void s3c2410_gpio_cfgpin(unsigned int pin, unsigned int function)

{

void __iomem *base = S3C2410_GPIO_BASE(pin);

unsigned long mask;

unsigned long con;

unsigned long flags;

 

if (pin < S3C2410_GPIO_BANKB) {

mask = 1 << S3C2410_GPIO_OFFSET(pin);

} else {

mask = 3 << S3C2410_GPIO_OFFSET(pin)*2;

}

 

local_irq_save(flags);

 

con = __raw_readl(base + 0x00);

con &= ~mask;

con |= function;

 

__raw_writel(con, base + 0x00); //config the GPXCON

 

local_irq_restore(flags);

}

 

EXPORT_SYMBOL(s3c2410_gpio_cfgpin);

 

 

void s3c2410_gpio_setpin(unsigned int pin, unsigned int to)

{

void __iomem *base = S3C2410_GPIO_BASE(pin);

unsigned long offs = S3C2410_GPIO_OFFSET(pin);

unsigned long flags;

unsigned long dat;

 

local_irq_save(flags);

 

dat = __raw_readl(base + 0x04);

dat &= ~(1 << offs);

dat |= to << offs;

__raw_writel(dat, base + 0x04); //config the GPXDAT

 

local_irq_restore(flags);

}

 

EXPORT_SYMBOL(s3c2410_gpio_setpin);

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对传给s3c2410_gpio_cfgpin 函数的pin参数由来解释：pin就是如S3C2410_GPB0（表示B组第五个端口），S3C2410_GPA0之类的宏，而这些宏表示着什么呢？如宏S3C2410_GPB0就是通过宏

#define S3C2410_GPB0 S3C2410_GPIONO(S3C2410_GPIO_BANKB, 0)

得到的，S3C2410_GPIONO(S3C2410_GPIO_BANKB, 0)宏是这样定义的

#define S3C2410_GPIONO(bank,offset) ((bank) + (offset))

很明显，S3C2410_GPIONO(S3C2410_GPIO_BANKB, 0)就是计算两个参数的和，第一个参数表示第几组，第二个参数0表示0端口，如果是计算第一个端口的话，第二个参数就是1；

对于S3C2410_GPIO_BANKB宏的定义是

#define S3C2410_GPIO_BANKB (32*1)

而类似GPA的定义是

#define S3C2410_GPIO_BANKA (32*0)

所以最后算出来的S3C2410_GPB5的值是：37 = S3C2410_GPIO_BANKB + 5=32*1 + 5；

 

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关于s3c2410_gpio_cfgpin的第二个参数function其实是由宏定义的，如

#define S3C2410_GPB0_INP (0x00 << 0)

#define S3C2410_GPB0_OUTP (0x01 << 0)

#define S3C2410_GPB0_TOUT0 (0x02 << 0)

#define S3C2410_GPB1_INP (0x00 << 2)

#define S3C2410_GPB1_OUTP (0x01 << 2)

#define S3C2410_GPB1_TOUT1 (0x02 << 2)

他们是用来设置端口的功能的，就是设置GPACON、GPBCON、GPCCON、GPDCON等配置寄存器的，因为端口0的设置位占了两位，而端口1的设置为是紧接着的第3，4位（没有第0位的说法），所以要移2位。

 

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A   

有个GPIO的虚拟地址base,接下来分析下面的：
#define S3C2410_GPIO_BASE(pin) ((((pin) & ~31) >> 1) + S3C24XX_VA_GPIO)

关于((pin) & ~31) >> 1)的计算：由上面算出的宏S3C2410_GPB5值37（既是pin值）来计算出((pin) & ~31) >> 1)的值，因为

pin = S3C2410_GPB5 = 37， 37 的二进制是10,0101，~31的二进制是10,0000所以(pin) & ~31) 的值是 32（0x20），((pin) & ~31) >> 1)的结果是16（0x10），其实无论是B组内的第几个端口，如果是B组端口的话， ((pin) & ~31) >> 1)的结果都是16（0x10），这就是S3C2410_GPIO_BASE(pin)的功能，即算出端口的基地址，~31主要是为了清除S3C2410_GPB5的后5位。

B    

相对于

#define S3C2410_GPIO_BASE(pin) ((((pin) & ~31) >> 1) + S3C24XX_VA_GPIO)

有个

#define S3C2410_GPIO_OFFSET(pin) ((pin) & 31)

对比这两个宏，宏S3C2410_GPIO_OFFSET(pin)功能很明显了：计算出是组内的端口号，如S3C2410_GPB5算出的就是5了。

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关于S3C2410芯片的S3C24XX_VA_GPIO的计算

#define S3C24XX_VA_GPIO ((S3C24XX_PA_GPIO - S3C24XX_PA_UART) + S3C24XX_VA_UART)

#define S3C24XX_PA_GPIO     S3C2410_PA_GPIO

#define S3C2410_PA_GPIO (0x56000000)
#define S3C24XX_PA_UART S3C2410_PA_UART
#define S3C2410_PA_UART (0x50000000)

 

#define S3C24XX_VA_UART        S3C_VA_UART

#define S3C_VA_UART        S3C_ADDR(0x01000000)    /* UART */

#define S3C_ADDR(x)        ((void __iomem __force *)S3C_ADDR_BASE + (x))

#define S3C_ADDR(x)        (S3C_ADDR_BASE + (x))

#define S3C_ADDR_BASE      (0xF4000000)

S3C24XX_VA_GPIO的结果是0xFB000000 = 0x56000000 - 0x50000000 + 0xF4000000 + 0x01000000

以上的宏是在2.6.31内核的。

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以下是一些访问通用I/O的方法：

void s3c2410_gpio_cfgpin(unsigned int pin, unsigned int function)；

unsigned int s3c2410_gpio_getcfg(unsigned int pin)；

void s3c2410_gpio_pullup(unsigned int pin, unsigned int to)；

int s3c2410_gpio_getpull(unsigned int pin)；

void s3c2410_gpio_setpin(unsigned int pin, unsigned int to)；

unsigned int s3c2410_gpio_getpin(unsigned int pin)；

unsigned int s3c2410_modify_misccr(unsigned int clear, unsigned int change)；

int s3c2410_gpio_getirq(unsigned int pin)；

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有以上对宏define S3C2410_GPIO_BASE(pin)的解释，可推断出

GPA基地址的是0x0+S3C24XX_VA_GPIO,GPB是0x10+S3C24XX_VA_GPIO,GPC是 0x20+S3C24XX_VA_GPIO...

为什么相邻的端口组地址相差0x10呢？

因为每一组端口都有四个寄存器，举GPA和GPB例子：

GPA:

Register	Address	R/W	Description	Reset Value
GPACON	0x56000000	R/W	Configures the pins of port A	0xffffff
GPADAT	0x56000004	R/W	The data register for port A	Undef.
Reserved	0x56000008	-		Reserved Undef
Reserved	0x5600000c	-		Reserved Undef

GPB:

Register	Address	R/W	Description	Reset Value
GPBCON	0x56000010	R/W	Configures the pins of port B	0x0
GPBDAT	0x56000014	R/W	The data register for port B.	Undef
GPBUP	0x56000018	R/W	pull-up disable register for port B	0x0
Reserved	0x5600001c

由上两个表可知：每组四个寄存器是为了方便起见，组内相邻的寄存器之间相差4个字节，既是4*8=32bit，组与组之间相差0x10个字节。

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关于宏

#define S3C2410_GPBCON     S3C2410_GPIOREG(0x10)

#define S3C2410_GPBDAT      S3C2410_GPIOREG(0x14)

#define S3C2410_GPBUP       S3C2410_GPIOREG(0x18)

#define S3C2410_GPCCON        S3C2410_GPIOREG(0x20)

#define S3C2410_GPCDAT         S3C2410_GPIOREG(0x24)

#define S3C2410_GPCUP        S3C2410_GPIOREG(0x28)

而S3C2410_GPIOREG的定义是：

#define S3C2410_GPIOREG(x) ((x) + S3C24XX_VA_GPIO)

所以而

GPBCON	0x56000010
GPBDAT	0x56000014

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其实想想这代码也不难理解，只是宏定义和函数的实现分散在kernel包的各个文件内，因此不太容易寻找。线索齐了后，就一目了然了。

 

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