迅为4412开发板Linux驱动教程之GPIO的初始化
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GPIO的初始化
??在內核源碼目錄下使用命令“ls?drivers/gpio/*.o”，可以看到“gpio-exynos4”被編譯進了內核
–?生成.o文件代表最終被編譯進了內核
–?除了menuconfig配置文件，還可以通過.o文件來判定該文件是否編譯進了
內核
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??在“gpio-exynos4.c”文件最下面一行
–?core_initcall(exynos4_gpiolib_init);
–?core_initcall代表在linux初始化過程中會調用
–?初始化函數是在源碼目錄下“include/linux/init.h”文件中定義的，該頭文件
中定義了一系列的初始化函數，在linux啟動的過程中會按等級
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結構體exynos4_gpio_common_4bit
??以有帶有label=?"GPL2"的結構體為例
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??.base?=?(S5P_VA_GPIO2?+?0x100)
–?表示偏移地址和虛擬地址相加
??.eint_offset?=?0x20
–?表示中斷部分，介紹中斷的時候再講（IO口可以配置為中斷模式）
??.group?=?22
–?給GPIO分組
??chip.base?=?EXYNOS4_GPL2(0),
–?宏定義EXYNOS4_GPL2(0)賦值給初始化函數
??chip.ngpio?=?EXYNOS4_GPIO_L2_NR
–?表示這一小組中有幾個GPIO
??chip.label?=?"GPL2",
–?程序員需要關心的標志
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??宏定義EXYNOS4_GPL2(0)分析
–?EXYNOS4_GPL2(_nr)?(EXYNOS4_GPIO_L2_START?+?(_nr))
–?枚舉GPIO
–?EXYNOS4_GPIO_L2_START=?EXYNOS4_GPIO_NEXT(EXYNOS4_GPIO_L1)
–?EXYNOS4_GPIO_NEXT宏定義
–?#define?EXYNOS4_GPIO_NEXT(__gpio)?\?((__gpio##_START)?+?(__gpio##_NR)?
+?CONFIG_S3C_GPIO_SPACE?+?1)
??GPIO的數量EXYNOS4_GPIO_L2_NR
–?可以通過手冊查到
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??S5P_VA_GPIO2
–?虛擬地址
??查找S5P_VA_GPIO2宏定義，可以看到所有的GPIO被分為4個bank，這
個和datasheet上面是一致的。
–?S5P_VA_GPIO1
–?S5P_VA_GPIO2?S3C_ADDR(0x02240000)
–?S5P_VA_GPIO3
–?S5P_VA_GPIO4
??查找到S3C_ADDR宏定義
–?#define?S3C_ADDR(x)?(S3C_ADDR_BASE?+?(x))
??查找到S3C_ADDR_BASE宏定義，這是一個虛擬地址，可以看出，地址
范圍超出了1G或者2G內存的范圍
–?#define?S3C_ADDR_BASE?0xF6000000
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物理地址和虛擬地址的映射關系
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??虛擬地址和物理地址映射
–?虛擬地址一般很好查找，一般在平臺相關gpio的文件中就可以找到宏定義
??在source?insight中搜索關鍵字“S5P_VA_GPIO2”，看看那里用到了這個
宏定義。搜索時間會比較長，1-5分鐘吧。
??搜索出來之后，可以看到除了gpio-exynos4.c文件中使用，cpu-exynos
中也使用了，這是一個平臺文件
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??映射數組如下圖所示
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??結構體解釋
–?.virtual?=?(unsigned?long)S5P_VA_GPIO2,表示虛擬地址
–?.pfn?=?__phys_to_pfn(EXYNOS4_PA_GPIO2),表示物理地址
–?.length?=?SZ_4K,表示映射的寬度
–?.type?=?MT_DEVICE,
??查找到宏定義EXYNOS4_PA_GPIO2
–?#define?EXYNOS4_PA_GPIO2?0x11000000
–?這個物理地址0x11000000就是
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GPIO的初始化流程
??初始化過程簡單描述
–?平臺文件分別定義好物理地址和虛擬地址
–?物理地址和虛擬地址之間映射
??在初始化中，引入了程序員需要使用的GPIO宏定義，并將宏定義裝入
chip結構體中
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GPIO的調用函數
??例如頭文件gpio-cfg.h中s3c_gpio_cfgpin函數。這個函數是給GPIO做配
置，第一個參數是宏EXYNOS4_GPL2(0)，第二個是配置的狀態參數
–?配置頭文件在arm/arm/plat-samsung/include/plat/gpio-cfg.h
??查找該函數，可以看到進入函數就會調用chip結構體
–?s3c_gpiolib_getchip，這個函數通過pin調用之后，會返回s3c_gpios[chip]?的
參數
–?exynos4_gpio_common_4bit[]和s3c_gpios都是結構體s3c_gpio_chip類型的
數據
–?然后計算偏移地址等等一系列操作，這一部分是linux內核以及三星平臺完
成的，具體細節不用管。
??也就是我們控制GPIO的時候，可以通過GPIO的一些處理函數加上類似
EXYNOS4_GPL2(0)的宏定義，就可以操作GPIO
??后面再具體介紹GPIO操作中，常用函數的使用
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常見問題
??不是說好的分頁大小要一樣，怎么GPIO經過mmu處理的時候，又有
SZ_256又有SZ_4K？
–?實際上CPU查找地址的時候，仍舊是通過內存。mmu本身不保存具體的數
據，主要是提供一個虛擬地址和物理地址的表格，表格中還有字段的長
度。這個分頁和mmu沒什么關系，是CPU內存以及物理地址之間通信使用
的概念。這個只是一個抽象的概念，理解mmu只是一個表格，CPU對GPIO
的操作就很好理解了。
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??內部寄存器不是很快么，CPU為什么不直接讀取？
–?內部寄存器是很快，但是相對于CPU還是非常慢。CPU處理數據是將內存
中一大段一大段處理，如果單個的讀取內部寄存器的值，對CPU是極大的
浪費。把內部寄存器也看成“特殊的物理地址”即可。
??只講了虛擬地址和物理地址對應數組，怎么沒介紹哪里調用了？
–?大家可以看一下函數ioremap，linux會調用這個函數來實現gpio的映射關
系
–?今天講的已經夠多夠深入了，大家只要能夠理解這么一層意思就可以了
，這個東西對我們實際寫驅動的幫助其實不是那么大！
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??如果我還是理解不了“對宏定義EXYNOS4_GPL2(0)的操作就是對4412芯
片管腳AC21寄存器的操作”，怎么辦？
–?記住這個結論，能夠將宏變量EXYNOS4_GPL2(0)和GPL這一組GPIO的第0位
寄存器聯想起來。
–?后面跟著我依葫蘆畫瓢，不影響大家實際寫程序，有興趣再回過頭理解
總結
以上是生活随笔為你收集整理的迅为4412开发板Linux驱动教程之GPIO的初始化的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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