Freescales i.mx6配置IOMUX

为什么IOMUX

Soc芯片上有很多引脚,每个引脚对应特定的功能。例如控制电机需要控制电机的功能引脚1和引脚2,控制传感器需要控制传感器功能的引脚3和引脚4。对于使用Soc芯片的需求方来说,可能只是控制电机,或者只是控制传感器。这样Soc芯片上的4个引脚就浪费了2个引脚。为了能提供更多的功能,减少引脚的浪费,可以把引脚1,2和引脚3,4合并,通过复用引脚来解决问题。

i.mx6的Soc芯片提供IOMUX机制就是用来解决引脚复用的问题。

** 如何确定使用引脚12,还是使用引脚34,是下面要介绍的主要内容 **

需要的概念

Pad 对应的是Soc芯片上的引脚
Signal 对应的是控制电机的功能

需要配置的寄存器

Pad控制寄存器
Mux控制寄存器
Select Input寄存器

配置IOMUX的必备工具

芯片原理图
芯片软件手册
内核源代码

配置步骤

1. 查看原理图

下面是USB转串口芯片的原理图,我们需要配置UART1_RX这个接口。
Freescales i.mx6配置IOMUX_第1张图片

通过UART1_RX,我们可以在i.mx6的原理图中找到对应的引脚CSI0_DAT11。
Freescales i.mx6配置IOMUX_第2张图片

2. 查找软件手册(引脚功能)

软件手册第4章

查找CSI0_DAT11,可以得到两个重要的信息

Pad的控制寄存器名称 SW_PAD_CTL_PAD_CSI0_DATA11
CSI0_DAT11的功能UART1_RX_DATA 用于查找其他两个寄存器
Freescales i.mx6配置IOMUX_第3张图片

查找UART1_RX_DATA,可以得到两个寄存器

Mux的控制寄存器名称 IOMUX_SW_MUX_CTL_PAD_CSI0_DATA11
Select Input的寄存器名称 IOMUXC_UART1_UART_RX_DATA_SELECT_INPUT

Freescales i.mx6配置IOMUX_第4张图片

3. 查找软件手册(IOMUX功能配置)

软件手册第36章, 介绍了IOMUX需要配置寄存器的所有信息。

根据三个寄存器的名称进行查找

Pad的控制寄存器名称 SW_PAD_CTL_PAD_CSI0_DATA11
Mux的控制寄存器名称 IOMUX_SW_MUX_CTL_PAD_CSI0_DATA11
Select Input的寄存器名称 IOMUXC_UART1_UART_RX_DATA_SELECT_INPUT

IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_CSI0_DATA11
偏移地址:654h

Pad控制寄存器主要用于控制引脚的上拉电阻,下拉电阻和电压控制
Freescales i.mx6配置IOMUX_第5张图片

IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_CSI0_DATA11
偏移地址:284h

配置MUX_MODE的模式为ALT3,就能使用UART1_RX_DATA的功能
Freescales i.mx6配置IOMUX_第6张图片

IOMUXC_UART1_UART_RX_DATA_SELECT_INPUT
偏移地址:920h
Freescales i.mx6配置IOMUX_第7张图片

三 源码配置

配置IOMUX的过程,实际上就是向指定的设备地址写入配置值的过程。

内核代码提供专门的宏 IOMUX_PAD,用来把IOMUX的配置进行拼装,然后写入到指定的设备地址中。

IOMUX_PAD 定义
文件 ~/android/kernel_imx/arch/arm/plat-mxc/include/mach/iomux-v3.h

/*
 *      build IOMUX_PAD structure
 *
 * This iomux scheme is based around pads, which are the physical balls
 * on the processor.
 *
 * - Each pad has a pad control register (IOMUXC_SW_PAD_CTRL_x) which controls
 *   things like driving strength and pullup/pulldown.
 * - Each pad can have but not necessarily does have an output routing register
 *   (IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_x).
 * - Each pad can have but not necessarily does have an input routing register
 *   (IOMUXC_x_SELECT_INPUT)
 *
 * The three register sets do not have a fixed offset to each other,
 * hence we order this table by pad control registers (which all pads
 * have) and put the optional i/o routing registers into additional
 * fields.
 *
 * The naming convention for the pad modes is MX35_PAD___
 * If  or  refers to a GPIO, it is named
 * GPIO__
 *
 * IOMUX/PAD Bit field definitions
 *
 * MUX_CTRL_OFS:            0..11 (12)
 * PAD_CTRL_OFS:           12..23 (12)
 * SEL_INPUT_OFS:          24..35 (12)
 * MUX_MODE + SION:        36..40  (5)
 * PAD_CTRL + NO_PAD_CTRL: 41..58 (18)
 * SEL_INP:                59..62  (4)
 * reserved:                 63    (1)
*/

#define IOMUX_PAD(_pad_ctrl_ofs, _mux_ctrl_ofs, _mux_mode, _sel_input_ofs,  _sel_input, _pad_ctrl)  
                (((iomux_v3_cfg_t)(_mux_ctrl_ofs) << MUX_CTRL_OFS_SHIFT) |       
                ((iomux_v3_cfg_t)(_mux_mode) << MUX_MODE_SHIFT) |                 
                ((iomux_v3_cfg_t)(_pad_ctrl_ofs) << MUX_PAD_CTRL_OFS_SHIFT) |   
                ((iomux_v3_cfg_t)(_pad_ctrl) << MUX_PAD_CTRL_SHIFT) |                 
                ((iomux_v3_cfg_t)(_sel_input_ofs) << MUX_SEL_INPUT_OFS_SHIFT) | 
                ((iomux_v3_cfg_t)(_sel_input) << MUX_SEL_INPUT_SHIFT))

参数

_pad_ctrl_ofs pad控制寄存器的偏移地址

_mux_ctrl_ofs mux控制寄存器的偏移地址

_mux_mode mux的模式

_sel_input_ofs input寄存器的偏移地址

_sel_input input的类型

配置

通过软件手册查找到三个寄存器的地址, 使用IOMUX_PAD配置代码。

SW_PAD_CTL_PAD_CSI0_DATA11 偏移地址 0x654
IOMUX_SW_MUX_CTL_PAD_CSI0_DATA11 偏移地址 0x284
IOMUXC_UART1_UART_RX_DATA_SELECT_INPUT 偏移地址 0x920

文件 ~/android/kernel_imx/arch/arm/plat-mxc/include/mach/iomux-mx6q.h

#define _MX6Q_PAD_CSI0_DAT11__UART1_RXD                 \
                IOMUX_PAD(0x0654, 0x0284, 3, 0x0920, 1, 0)

上面的内容描述了从原理图查找指定引脚,到软件手册找到Mux,Pad,SelInput的寄存器配置信息,再到内核代码如何进行配置的全部映射关系。

最后总结: i.mx6 太TMD复杂了

转载自:https://www.jianshu.com/p/3c2053508342

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