飞凌干货丨细说GPIO复用-基于IMX6X平台

本文简单介绍一下GPIO的复用,配置GPIO的方式多种多样,本文只介绍通过IOMUX的方式配置GPIO,主要适用于飞凌OKMX6Q-CV1.3平台Linux4.1.15操作系统,其他平台也可以参考,但是不同平台之间会存在差异,需客户自行修改以适应自己的使用。

一、使用IOMUX方式配置GPIO

1. 以底板上UART2_TX引脚为例,可以看到该引脚目前的功能是串口功能,将该引脚复用为GPIO使用,在飞凌提供的硬件手册中可以查看到该引脚对应的padname为EIM_D26。


 

2.在内核源码linux4.1.15/arch/arm/boot/dts/imx6q-pinfunc.h中搜索EIM_D26可以看到如下宏定义



其中

#define  

0x0bc 0x3d0 0x000

MX6QDL_PAD_EIM_D26__GPIO3_IO26

0x5 0x0

为该引脚作为GPIO的定义

 

3. 在linux4.1.15/arch/arm/boot/dts/imx6qdl-sabresd.dtsi设备树中重新配置该引脚,首先搜EIM_D26找到相关的引脚配置,可以看到原有功能是被配置成为串口功能:

 

pinctrl_uart2:uart2grp {

fsl,pins= <

MX6QDL_PAD_EIM_D26__UART2_TX_DATA 0x1b0b1

MX6QDL_PAD_EIM_D27__UART2_RX_DATA 0x1b0b1

>;

};

&uart2{

pinctrl-names= "default";

pinctrl-0= <&pinctrl_uart2>;

status= "okay";

};

将status= "okay"修改为:status= "disabled"

&uart2{

pinctrl-names= "default";

pinctrl-0= <&pinctrl_uart2>;

status= "disabled";

};

 

以上修改是关闭串口功能的调用,然后接着添加该引脚GPIO功能的配置:

 

 

以上修改完成后,重新编译,并将新生成的镜像烧写到开发板上即可。

引脚复用的原则是:在设备树中添加想要实现的该引脚的功能,并把以前的复用功能去掉,无复用功能直接添加即可。

 二、文件系统的操作

以上操作完成了内核中的引脚复用的配置,下面我们看一下应用中怎么操作;开发板启动后可以在文件系统中执行以下操作。

 

❶ 计算对应 sys/class/gpio 的值 GPIOn_IOx = (n-1)*32 + x  

那么GPIO3_IO26=(3-1)*32+26=90

 

❷  将 GPIO3_IO26 设置为输出。

echo 90 > /sys/class/gpio/export 用于通知系统需要导出控制的GPIO 引脚编号

 

❸ 将该引脚设置为输出

echo out > /sys/class/gpio/gpio90/direction 将GPIO设置为输出

 

❹ 设置输出引脚的电平

echo 1 >/sys/class/gpio/gpio90/value 输出为高电平

echo 0> /sys/class/gpio/gpio90/value 输出为低电平

设置高电平或者是低电平后,可使用万用表测量一下该引脚的具体电平值。

 

❺ 取消该引脚的导出

echo 90 > /sys/class/gpio/unexport 通知系统取消导出

 

❻ 将 该引脚设置为输入

echo 90 > /sys/class/gpio/export 用于通知系统需要导出控制的GPIO 引脚编号

echo in> /sys/class/gpio/gpio90/direction 将GPIO设置为输入这时给该引脚接高电平,输入即为高电平,反之为低电平

设置为输入模式可以通过cat /sys/class/gpio/gpio90/value 命令查看当前值

 

以上是一个引脚功能复用的整个过程,下面简单介绍一下一些参数的配置。  

三、对一些参数的解读

在imx6q-pinfunc.h中


#define 

0x0bc0x3d0 0x000 0x5 0x0

MX6QDL_PAD_EIM_D26__GPIO3_IO26



这5个值得含义,已经做了解释

/* The pin function ID is a tuple of

 * <mux_reg conf_reg input_reg mux_mode input_val>*/

在imx6qdl-sabresd.dtsi中也有一个值得设置:

MX6QDL_PAD_EIM_D26__GPIO3_IO26  0x30b0

以上这6个参数有以下对应关系:


0x0bc

0x3d0

0x000

0x5

0x0

0x30b0

mux_reg_ofs

conf_reg_ofs

input_reg_ofs

mux_mode

input_val

pad_ctrl


这些参数的具体值是根据CPU手册的IOMUX章节查找配置的。


1. 确定mux_reg_ofs的值

在CPU手册中搜索padname, EIM_D26引脚在CPU手册中是EIM_DATA26,如下图红色方框圈出的偏移地址就是mux_reg_ofs的值。

 

 

2. 确定conf_reg_ofs的值

搜索EIM_DATA26,下图红色方框圈出的偏移地址即为该值。

 

 

3. 确定input_reg_ofs的值

iMX6Q CPU手册中没有该引脚作为gpio时对应的input配置,所以是0x000,那么对应的input_val,该值也为0x0。

 

4.确定mux_mode的值

搜索IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_EIM_DATA26,可以看到该值是0x5。

 

  

5. 确定pad_ctrl的值

搜索IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_EIM_DATA26,可以看到该寄存器的各个位的含义,根据自己的实际情况来确定该值,该寄存器位数较多没有截全,请自行查看CPU手册。


 

以上是小编对GPIO复用的一些浅显的理解,希望对您有所帮助。小编水平有限可能会存在一些纰漏,敬请谅解。对于更深入的知识,如果您想了解可以结合CPU手册以及源代码自行研究,有什么好的见解也可以给我们一块分享,非常感谢您的阅读。

 


 

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