pinctrl子系统

pinctrl子系统的作用

获取设备树中 pin 的信息
设置 pin 的复用功能（在6ULL由IOUMXC寄存器控制）
设置 pin 的电气特性，比如上/下拉、速度、驱动能力等（在6ULL由PAD寄存器控制）

使用方法

pinctrl子系统的使用通常遵循以下步骤：

1.定义引脚控制组：节点的名字一般以grp结尾

&iomuxc {
	// LED的引脚控制组
    pinctrl_led: ledgrp {
    	// 复用功能 + 电气属性
        fsl,pins = <MX6UL_PAD_GPIO1_IO03__GPIO1_IO03 0x10B0>;
    };
};

pinctrl节点需要写在对应的引脚控制器（iomux）节点下
LED的MX6UL_PAD_GPIO1_IO03__GPIO1_IO03表示复用为GPIO1，实际是设置了GPIO的SW_MUX_CTL寄存器的值
- 芯片的各种复用信息定义在Linux内核源码的"arch/arm/boot/dts/imx6ull-pinfunc.h"中
0x10B0表示该pin的电气属性，实际是控制GPIO的SW_PAD_CTL寄存器
- 具体是什么意思看I.MX6ULL的参考手册

位域	字段名	功能	选项值
16	`HYS`	施密特触发使能	`0`: 禁用，`1`: 使能（增强抗噪）
15-14	`PUS`	上下拉电阻配置	`00`: 100K下拉，`01`: 47K上拉，`10`: 100K上拉，`11`: 22K上拉
13	`PUE`	上下拉/保持器选择	`0`: Keeper功能，`1`: 上下拉功能
12	`PKE`	上下拉/保持器使能	`0`: 禁用，`1`: 使能
11	`ODE`	开漏输出使能	`0`: 推挽输出，`1`: 开漏输出
10-8	保留	未使用	-
7-6	`SPEED`	信号带宽	`00`: 50MHz，`01/10`: 100MHz，`11`: 200MHz
5-3	`DSE`	驱动强度	`000`: 禁用，`001`: R0（260Ω@3.3V），`010`: R0/2，… `111`: R0/7
2-1	保留	未使用	-
0	`SRE`	压摆率控制	`0`: 慢压摆率（低EMI），`1`: 快压摆率（高速信号

设备树里的pinctrl写的都是16进制，要先转成2进制再分析

PAD寄存器不能设置输出还是输入，得在驱动代码里通过GPIOx_GDIR寄存器设置

PUS、PUE、PKE这三个选项确实存在明确的依赖关系：

根据文档内容，PUS、PUE、PKE这三个选项确实存在明确的依赖关系，它们共同构成了上拉/下拉电阻的配置逻辑：

PKE（Pull/Keeper Enable）- 使能控制（位12）

首要开关：必须先将PKE设置为”1”（Enabled），PUS和PUE的配置才会生效
禁用状态：当PKE=”0”时，无论PUS和PUE设置什么值，上拉/下拉功能都会被禁用

PUE（Pull Up/Down Select）- 模式选择（位13）

功能选择：在PKE=”1”的前提下，PUE决定使用哪种模式：
- PUE=0：Keeper模式（保持器功能）
- PUE=1：Pull模式（上拉/下拉电阻功能）

PUS（Pull Up Select）- 电阻值选择（位15-14）
- 仅在Pull模式下有效：只有当PKE=”1”且PUE=”1”时，PUS的配置才有意义

只有输入模式才需要配置上下拉，输出模式不需要！输出模式得在驱动通过gpio_set_value设置电平

pinctrl里本质是修改PAD_CTRL和IOMUCX_CTRL这2个寄存器，而GPIO的输入输出由GPIO_CTRL寄存器控制，也就是说设备树里通过pinctrl没法直接控制输入/输出以及高低电平

设备树里可以通过中断或者gpio-hog机制间接控制输入/输出以及高低电平

2.在设备节点中引用引脚控制组：通过pinctrl-names 和 pinctrl-* 关联引脚组：

&usdhc2 {
	pinctrl-names = "default", "state_100mhz", "state_200mhz";
	pinctrl-0 = <&pinctrl_usdhc2_8bit>;
	pinctrl-1 = <&pinctrl_usdhc2_8bit_100mhz>;
	pinctrl-2 = <&pinctrl_usdhc2_8bit_200mhz>;
	bus-width = <8>;
	non-removable;
	no-1-8-v;
	status = "okay";
};

pinctrl-names 的长度需要和和 pinctrl-* 一致
pinctrl-*并不代表该设备用到了几个不同的引脚，而是该设备用到的引脚可以配置成几种不同的状态。比如上面这个例子，usb可以配置成3个速度，所以为这3个状态各创建了一个pinctrl节点
驱动层有API可以根据pinctrl-names切换引脚到不同的状态(pinctrl-*)

注意事项

1.如果一个设备确实用到了多个不同的引脚，要么把这些引脚全部写在一个引脚控制组里面，比如这样

pinctrl_uart1_sleep: uart1_sleep_grp {
    fsl,pins = <
        MX6UL_PAD_UART1_TX_DATA__GPIO1_IO01    0x1b0b1
        MX6UL_PAD_UART1_RX_DATA__GPIO1_IO02    0x1b0b1
    >;
};

要么就写多个引脚控制组，但在使用的时候，写到设备节点的一个pinctrl-*里面

&my_device {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&pinctrl_uart1_tx>, <&pinctrl_led>;  // 合并两组
    status = "okay";
};

2.写完设备树后要进行冲突检查：

同一个引脚不能同时配置成多个状态
多个设备不能同时使用一个引脚，需要分时复用（设置status属性）

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相关寄存器

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