一、GPIO子系统的层次

1.1 层次

中间层有gpio lib

1.2 GPIOLIB向上提供的接口

1.3 GPIOLIB向下提供的接口

//用来注册gpio_chip
int gpiochip_add_data(struct gpio_chip *chip, void *data)

二、重要的3个核心数据结构

在了解GPIO Controller驱动程序的结构时，有必要了解它的大致的信息：

• 一个GPIO Controller里有多少个引脚？有哪些引脚？
• 哪些函数，能够设置引脚方向、读取、设置引脚数值
• 哪些函数，把引脚转换为中断
  以LInux面向对象编程的思想，一个GPIO Controller必定有对应的结构体，必定包含信息：
• GPIO引脚信息
• 控制引脚的函数
• 中断相关的函数

2.1 gpio_device

每个GPIO Controller用一个gpio_device来表示：

• 每个gpio引脚用一个gpio_desc来表示
• gpio引脚的函数，都放在gpio_chip里
  

一个GPIO Controller用gpio_device来描述，每个其中每个引脚，有用gpio_desc来描述。

//drivers/gpio/gpiolib.h
struct gpio_device {
	int			id;					//它是系统中第几个gpio controller
	struct device		dev;
	struct cdev		chrdev;
	struct device		*mockdev;
	struct module		*owner;
	struct gpio_chip	*chip;			//含有各类操作函数
	struct gpio_desc	*descs;		//用来描述引脚，每个引脚对应一个gpio_desc
	int			base;		//这些GPIO的号码基值
	u16			ngpio;		//这些GPIO Controller支持多少个GPIO
	char			*label;		//标签、名字
	void			*data;
	struct list_head        list;

#ifdef CONFIG_PINCTRL
	/*
	 * If CONFIG_PINCTRL is enabled, then gpio controllers can optionally
	 * describe the actual pin range which they serve in an SoC. This
	 * information would be used by pinctrl subsystem to configure
	 * corresponding pins for gpio usage.
	 */
	struct list_head pin_ranges;
#endif
};

2.2 gpio_chip

编写驱动时需要创建gpio_chip

• 控制引脚的函数
• 中断相关的函数
• 引脚信息：支持多少引脚？各引脚名字？

struct gpio_chip {
	const char		*label;
	struct gpio_device	*gpiodev;
	struct device		*parent;
	struct module		*owner;

//相关函数
	int			(*request)(struct gpio_chip *chip,
						unsigned offset);
	void			(*free)(struct gpio_chip *chip,
						unsigned offset);
	int			(*get_direction)(struct gpio_chip *chip,
						unsigned offset);
	int			(*direction_input)(struct gpio_chip *chip,
						unsigned offset);
	int			(*direction_output)(struct gpio_chip *chip,
						unsigned offset, int value);
	int			(*get)(struct gpio_chip *chip,
						unsigned offset);
	void			(*set)(struct gpio_chip *chip,
						unsigned offset, int value);
	void			(*set_multiple)(struct gpio_chip *chip,
						unsigned long *mask,
						unsigned long *bits);
	int			(*set_config)(struct gpio_chip *chip,
					      unsigned offset,
					      unsigned long config);
	int			(*to_irq)(struct gpio_chip *chip,
						unsigned offset);

	void			(*dbg_show)(struct seq_file *s,
						struct gpio_chip *chip);
	int			base;		//GPIO Controller中引脚的号码基值
	u16			ngpio;		//个数
	const char		*const *names; //每个引脚的名字
	bool			can_sleep;

	//....
};

2.3 gpio_desc

使用GPIO子系统时，先获得某个引脚对应的gpio_desc
gpio_device表示一个GPIO Controller，里面支持多个GPIO
在gpio_device中有一个gpio_desc数组，每一个引脚有一项gpio_desc

struct gpio_desc {
	struct gpio_device	*gdev;		//属于哪个GPIO Controller
	unsigned long		flags;
/* flag symbols are bit numbers */
#define FLAG_REQUESTED	0
#define FLAG_IS_OUT	1
#define FLAG_EXPORT	2	/* protected by sysfs_lock */
#define FLAG_SYSFS	3	/* exported via /sys/class/gpio/control */
#define FLAG_ACTIVE_LOW	6	/* value has active low */
#define FLAG_OPEN_DRAIN	7	/* Gpio is open drain type */
#define FLAG_OPEN_SOURCE 8	/* Gpio is open source type */
#define FLAG_USED_AS_IRQ 9	/* GPIO is connected to an IRQ */
#define FLAG_IS_HOGGED	11	/* GPIO is hogged */
#define FLAG_SLEEP_MAY_LOOSE_VALUE 12	/* GPIO may loose value in sleep */

	/* Connection label */
	const char		*label;		//一般等于gpio_chip的label
	/* Name of the GPIO */
	const char		*name;			//引脚名
};

三、怎么编写GPIO Controller驱动程序

//1. gpiod_get获得一个gpiod指针
//2. 根据gpiod找到GPIO控制器，使用gpiod_set_value来设置输出的高低电平

最后

以上就是犹豫哈密瓜为你收集整理的GPIO子系统层次与数据结构一、GPIO子系统的层次二、重要的3个核心数据结构三、怎么编写GPIO Controller驱动程序的全部内容，希望文章能够帮你解决GPIO子系统层次与数据结构一、GPIO子系统的层次二、重要的3个核心数据结构三、怎么编写GPIO Controller驱动程序所遇到的程序开发问题。

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