Linux驱动开发（3）——设备树

一、驱动和设备分离

设备树可以统一管理设备，存放所有设备信息。

1、设备树文件类型：

dts：设备树源文件
dtsi：设备树头文件
dtb：编译好的二进制设备树文件，可直接使用
DTC：编译工具

2、设备树节点语法：

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设备名{
    #address-cells = <1>;//每个地址所占字节
    #size-cells = <1>;//地址大小所占字节
   
    // 寄存器物理地址 + 长度  可以写多组
    reg = <地址1 长度1
           地址2 长度2
           地址3 长度3>;

    status = "okey";//设备可用状态
}

3、设备树函数接口：

1）.函数：struct device_node *of_find_node_by_path(const char *path);

功能：通过路径获得设备树节点
参数：@path --- 设备树节点全路径（比如'/myled'）

2）.函数：int of_property_read_string(struct device_node *np, const char *propname, const char **out_string);

功能：读取属性中的字符串值
参数:@np --- 设备树节点，@propname --- 要读的属性名，@out_string --- 存放缓冲区

3）.函数：void __iomem *of_iomap(struct device_node *np, int index);

功能：设备树中的物理地址映射为内核虚拟地址
参数：@np --- 设备树节点，@index --- reg数组的下标，从0开始）

二、驱动分层：

设备有4 类寄存器：

引脚复用
电气属性
GPIO 方向
GPIO 数据

将寄存器的配置移入设备树（Device Tree），由 Linux 内核的 pinctrl 子系统 和 GPIO 子系统完成。

1、pinctrl子系统：操作iomuxrc的寄存器

1）.pinctrl方案定义

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pinctrl_myled:myledgrp{//方案名：组名
    fsl,pins = <
        //引脚配置宏   电器属性参数
    >;
}

2）.pinctrl方案使用

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设备树节点{
    pinctrl-names = "default";//默认按照pinctrl方案定义配置
    pinctrl-0 = <&pinctrl方案名>;
};

2、GPIO子系统：操作GPIO的寄存器

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设备树节点{
    gpio-led = <&gpio控制器编号 gpio引脚号 有效电平>;
}；

1）.函数：int of_get_named_gpio(struct device_node *np, const char *propname, int index);

功能：从设备树节点中解析并获取指定GPIO硬件编号
参数：@np --- 设备树节点，@propname --- GPIO子系统名，@index --- 方案编号，从0开始
返回值：成功返回引脚编号，失败返回-1

2）.函数：int devm_gpio_request(struct device *dev, unsigned gpio, const char *label);

功能：或得单个GPIO描述符，设备卸载时自动释放
参数：@dev --- 设备，@gpio --- 要占用的引脚编号，@label --- 标明占用资源的驱动

3).函数：int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value);

功能：将GPIO引脚设置为输出模式
参数：@gpio --- 引脚编号，@value --- 初始电平

4）.函数：int gpio_direction_input(unsigned gpio);

功能：将GPIO引脚设置为输入模式

5）.函数：int gpio_get_value(unsigned int gpio);

功能：读取输入引脚电平

6）.函数：void gpio_set_value(unsigned int gpio, int value);

功能：设置输出引脚电平

三、Linux中断

Linux 内核有中断子系统，专门管理所有硬件中断，不用我们直接操作寄存器配置中断。中断子系统分为：顶半部 + 底半部。

顶半部：

硬件一触发中断立刻执行
执行时间必须很短，只做最简单的事：标记中断、读取按键电平
不能延时、不能睡眠、不能做耗时操作

底半部：

把耗时、复杂的任务挪到底半部执行
顶半部快速退出，不占用 CPU，提高系统响应速度
常见实现：工作队列、tasklet 等

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设备节点{
    interrupt-parent = <&gpio1>;//中断控制器
    interrupts = <15 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>;//触发方式，例如15下降沿触发
}；