RockPI 4A单板Linux 4.4内核下的RK3399 GPIO功能解析

2024-06-06 19:20

本文主要是介绍RockPI 4A单板Linux 4.4内核下的RK3399 GPIO功能解析,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

RockPI 4A单板Linux 4.4内核下的RK3399 GPIO功能解析

摘要:本文将基于RockPI 4A单板,介绍Linux 4.4内核下RK3399 GPIO(通用输入输出)功能的使用方法。通过详细的代码解析和示例,帮助读者理解如何在Linux内核中使用GPIO,以及如何通过GPIO实现单板的基本控制和功能扩展。

  1. 引言

GPIO(通用输入输出)是嵌入式系统中的一个重要接口,用于实现对单板外设的控制和状态检测。在Linux内核中,GPIO通常由gpiochipgpio两个结构体来表示,其中gpiochip表示一个GPIO控制器,而gpio表示单个GPIO引脚。本文将基于RockPI 4A单板,介绍如何在Linux 4.4内核下使用RK3399 GPIO功能。

  1. RK3399 GPIO控制器简介

RK3399是Rockchip公司推出的一款高性能处理器,集成了丰富的外设和接口。在GPIO方面,RK3399提供了多达16个GPIO控制器,每个控制器可配置的GPIO引脚数量不等。本文将基于RockPI 4A单板,介绍其中一个GPIO控制器的基本配置和使用方法。

  1. GPIO控制器驱动配置

在Linux内核中,GPIO控制器驱动通常由gpiochip结构体来表示。为了使用RK3399的GPIO功能,首先需要配置GPIO控制器驱动。在RockPI 4A单板的Linux 4.4内核中,GPIO控制器驱动位于drivers/gpio/rockchip_gpio.c文件中。

3.1 配置GPIO控制器

rockchip_gpio.c文件中,定义了一个rockchip_gpio_chip结构体,用于表示RK3399的GPIO控制器。该结构体包含了GPIO控制器的基本信息,如GPIO引脚数量、方向控制寄存器地址等。在配置GPIO控制器时,需要根据实际单板配置修改这些信息。

3.2 注册GPIO控制器

在GPIO控制器配置完成后,需要将其注册到内核中。在rockchip_gpio.c文件中,定义了一个rockchip_gpio_chip结构体数组,用于表示多个GPIO控制器。在驱动初始化函数rockchip_gpio_init中,将GPIO控制器数组注册到内核中。

  1. GPIO引脚操作

在GPIO控制器注册完成后,可以使用GPIO引脚进行基本控制和功能扩展。在Linux内核中,GPIO引脚操作通常由gpio结构体来表示。

4.1 获取GPIO引脚

在使用GPIO引脚之前,需要先获取GPIO引脚。在rockchip_gpio.c文件中,定义了一个rockchip_gpio_get函数,用于获取GPIO引脚。该函数接收GPIO引脚编号作为参数,返回一个gpio结构体。

4.2 设置GPIO引脚方向

在获取GPIO引脚后,可以设置GPIO引脚的方向。在rockchip_gpio.c文件中,定义了一个rockchip_gpio_set_direction函数,用于设置GPIO引脚的方向。该函数接收GPIO引脚和方向作为参数,将GPIO引脚设置为输入或输出模式。

4.3 读取GPIO引脚状态

在设置GPIO引脚方向后,可以读取GPIO引脚的状态。在rockchip_gpio.c文件中,定义了一个rockchip_gpio_get_value函数,用于读取GPIO引脚的状态。该函数接收GPIO引脚作为参数,返回GPIO引脚的当前状态。

4.4 设置GPIO引脚值

在设置GPIO引脚方向为输出模式后,可以设置GPIO引脚的值。在rockchip_gpio.c文件中,定义了一个rockchip_gpio_set_value函数,用于设置GPIO引脚的值。该函数接收GPIO引脚和值作为参数,将GPIO引脚设置为高电平或低电平。

5.示例代码

为了更好地理解如何在Linux内核中使用RK3399的GPIO功能,下面是一个简单的示例代码,展示了如何通过GPIO控制LED灯的亮灭。

首先,在rockchip_gpio.c文件中,定义一个rockchip_gpio_chip结构体,用于表示RK3399的GPIO控制器,并注册该控制器到内核中。

#include <linux/module.h>
#include <linux/gpio/driver.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_gpio.h>// 定义GPIO控制器结构体
struct rockchip_gpio_chip rockchip_gpio_chip = {.label = "rockchip_gpio_chip",.ngpio = 16, // RK3399支持16个GPIO控制器,这里使用第一个控制器.parent = &rockchip_gpio_chip,.owner = THIS_MODULE,.of_node = NULL,.base = 0,.get_direction = rockchip_gpio_get_direction,.get_value = rockchip_gpio_get_value,.set_value = rockchip_gpio_set_value,.set_direction = rockchip_gpio_set_direction,
};// 注册GPIO控制器
static int rockchip_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
{int ret = 0;struct gpio_chip *gc = &rockchip_gpio_chip;ret = gpiochip_add_data(gc, &rockchip_gpio_chip);if (ret) {pr_err("Failed to add GPIO chip\n");return ret;}return 0;
}static int rockchip_gpio_remove(struct platform_device *pdev)
{struct gpio_chip *gc = &rockchip_gpio_chip;gpiochip_remove(gc);return 0;
}static const struct of_device_id rockchip_gpio_of_match[] = {{ .compatible = "rockchip,rockchip-gpio" },{ }
};static struct platform_driver rockchip_gpio_driver = {.probe = rockchip_gpio_probe,.remove = rockchip_gpio_remove,.driver = {.name = "rockchip-gpio",.of_match_table = rockchip_gpio_of_match,},
};module_platform_driver(rockchip_gpio_driver);MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("Rockchip GPIO driver");

接下来,在main.c文件中,定义一个简单的函数,用于通过GPIO控制LED灯的亮灭。

#include <linux/module.h>
#include <linux/gpio/driver.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_gpio.h>// 定义LED引脚编号
#define LED_GPIO 2 // 假设LED连接到GPIO编号为2的引脚// 定义LED控制函数
static int led_control(struct gpio_chip *gc, unsigned int offset, int value)
{// 获取LED引脚struct gpio_desc *gpio = gpiochip_get_desc(gc, offset);if (!gpio) {pr_err("Failed to get LED GPIO\n");return -ENODEV;}// 设置LED引脚值gpio_set_value(gpio, value);return 0;
}// 注册LED控制函数

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