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Linux学习笔记--Pinctrl子系统示例

news 2025/10/18 11:48:20

Pinctrl：Pin Controller，顾名思义，就是用来控制引脚的：

引脚枚举与命名(Enumerating and naming)
引脚复用(Multiplexing)：比如用作GPIO、I2C或其他功能
引脚配置(Configuration)：比如上拉、下来、open drain、驱动强度等

Pinctrl驱动由芯片厂家的BSP工程师提供，一般的驱动工程师只需要在设备树里：

指明使用那些引脚
复用为哪些功能
配置为哪些状态

针对 i.MX6ULL 处理器的设备树节点，用于配置 IOMUXC（输入输出多路复用控制器）

&iomuxc {pinctrl-names = "default";pinctrl-0 = <&BOARD_InitPins>;imx6ull-board {i2c1_pins: i2c1_pins {                /*!< Function assigned for the core: Cortex-A7[ca7] */fsl,pins = <MX6UL_PAD_UART4_RX_DATA__I2C1_SDA          0x000018B0MX6UL_PAD_UART4_TX_DATA__I2C1_SCL          0x000018B0>;};};
};解释

1. 外层节点

&iomuxc {pinctrl-names = "default";pinctrl-0 = <&BOARD_InitPins>;

&iomuxc：引用 iomuxc 节点进行覆盖/扩展
pinctrl-names：定义引脚控制状态名称，这里只有"default"状态
pinctrl-0：引用 BOARD_InitPins 节点作为默认引脚配置

2. 板级特定配置节点

imx6ull-board {i2c1_pins: i2c1_pins {fsl,pins = <MX6UL_PAD_UART4_RX_DATA__I2C1_SDA 0x000018B0MX6UL_PAD_UART4_TX_DATA__I2C1_SCL 0x000018B0>;};
};

引脚功能复用

MX6UL_PAD_UART4_RX_DATA__I2C1_SDA：将 UART4_RX_DATA 引脚复用为 I2C1_SDA 功能
MX6UL_PAD_UART4_TX_DATA__I2C1_SCL：将 UART4_TX_DATA 引脚复用为 I2C1_SCL 功能

配置值 0x000018B0 解析

这个32位配置值控制引脚的电气特性：

位域	值	功能说明
SRE	0	压摆率：慢速压摆率
DSE	0x3 (011)	驱动强度：R0/3 (约40欧姆)
SPEED	0x2 (10)	速度：中速(100MHz)
ODE	0	开漏输出：禁用
PKE	1	引脚保持器：启用
PUE	1	上拉/下拉选择：上拉
PUS	0x2 (10)	上拉/下拉强度：22K欧姆上拉
HYS	1	滞回器：启用

这个配置：

复用 UART4 引脚为 I2C1 功能
配置适当的电气特性用于 I2C 通信
启用上拉电阻（I2C 总线需要上拉）
设置中速驱动适合 I2C 通信速度

完整的 i2c1 节点配置

&i2c1 {clock-frequency = <100000>;              /* I2C 时钟频率：100kHz */pinctrl-names = "default";               /* 引脚控制状态名称 */pinctrl-0 = <&i2c1_pins>;                /* 使用之前定义的 i2c1_pins 引脚配置 */status = "okay";                         /* 启用该控制器 *//* 可选的 I2C 设备子节点 */eeprom: eeprom@50 {compatible = "atmel,24c02";reg = <0x50>;pagesize = <16>;};touchscreen: touch@38 {compatible = "edt,edt-ft5406";reg = <0x38>;interrupt-parent = <&gpio1>;interrupts = <9 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>;};
};

属性详解

1. `clock-frequency = <100000>`

作用：设置 I2C 总线时钟频率
值：100,000 Hz = 100 kHz
说明：这是 I2C 标准模式的速度，常见值还有：
- 100000 = 100 kHz（标准模式）
- 400000 = 400 kHz（快速模式）
- 1000000 = 1 MHz（高速模式）

2. `pinctrl-names = "default"`

作用：定义引脚控制状态名称
值：只有 "default" 状态
说明：表示这个引脚配置用于默认状态

3. `pinctrl-0 = <&i2c1_pins>`

作用：引用具体的引脚配置
值：指向之前定义的 i2c1_pins 节点
说明：将物理引脚与 I2C1 功能关联起来

4. `status = "okay"`

作用：启用该外设控制器
值：
- "okay" 或 "ok"：启用
- "disabled"：禁用
说明：必须设置为 "okay" 才能使用 I2C1 控制器

eeprom@50 {compatible = "atmel,24c02";reg = <0x50>;pagesize = <16>;           /* 页大小 */size = <256>;              /* 总大小 */address-width = <8>;       /* 地址宽度 */
};