Rockchip RK3588 kernel dts解析之PCIe

Rockchip RK3588 kernel dts解析之PCIe

RK3588控制器

RK3588共有5个PCIe控制器：

• 1个4Lane控制器，DM模式可以支持作为EP使用
• 1个2Lane控制器，只能作为RC使用
• 3个1Lane控制器，只能作为RC使用

控制器在DTS对应节点名称
RK3588

控制器	DTS节点名称	配对的PHY
PCIe Gen3 x 4Lane	pcie3x4:pcie@fe150000	pcie30phy
PCIe Gen3 x 2Lane	pcie3x2:pcie@fe160000	pcie30phy
PCIe Gen3 x 1Lane	pcie2x1l0:pcie@fe170000	pcie30phy combphy1_ps
PCIe Gen3 x 1Lane	pcie2x1l1:pcie@fe180000	pcie30phy combphy2_psu
PCIe Gen3 x 1Lane	pcie2x1l2:pcie@fe190000	combphy0_ps

RK3588S

控制器	DTS节点名称	配对的PHY
PCIe Gen3 x 1Lane	pcie2x1l1:pcie@fe180000	pcie30phy combphy2_psu
PCIe Gen3 x 1Lane	pcie2x1l2:pcie@fe190000	combphy0_ps

RK3588 PHY

RK3588有两种PCIe PHY：

• 一种为pcie3.0PHY，含2个Port共4个Lane，可以根据实际需求拆分使用
• 一种是pcie2.0的PHY有3个，每个都是2.0 1Lane，跟SATA和USB combo使用

PHY在DTS中对应的节点名称
RK3588

PHY名称	DTS节点名称	是否复用
pcie30phy	phy@fee80000	pcie专用
combphy0_ps	phy@fee00000	与SATA复用
combphy1_ps	phy@fee10000	与SATA复用
combphy2_psu	phy@fee20000	与SATA/USB3复用

RK3588S

PHY名称	DTS节点名称	是否复用
combphy0_ps	phy@fee00000	与SATA复用
combphy2_psu	phy@fee20000	与SATA/USB3复用

使用限制

• pcie30phy拆分后，pcie30x4控制器，工作于2Lane模式时只能固定配合pcie30phy的port0，工作于1Lane模式时，只能固定配合pcie30phy的port0lane0；
• pcie30phy拆分后，pcie30x2控制器，工作于2Lane模式时只能固定配合pcie30phy的port1，工作于1Lane模式时，只能固定配合pcie30phy的port1lane0；
• pcie30phy拆分为4个1Lane，pcie3phy的port0lane1只能固定配合pcie2x1l0控制器，pcie3phy的port1lane1只能固定配合pcie2x1l1控制器;
• pcie30x4控制器工作于EP模式，可以使用4Lane模式，或者2Lane模式使用pcie30phy的port0，pcie30phy的port1中2lane可以作为RC配合其他控制器使用。默认使用common clock作为reference clock时，无法实现pcie30phy port0的lane0工作于EP模式，lane1工作于RC模式配合其他控制器使用，因为Port0的两个lane是共用一个输入的reference clock，RC和EP同时使用clock可能会有冲突。
• RK3588 pcie30phy 如果只使用其中一个port，另一个port也需要供电，refclk等其他信号可接地。

DTS配置解析

pcie的配置大部分是固定的，需要在板级dts配置的变量并不多参考以下要点进行配置即可：

• 控制器/PHY使能：确定方案后，根据原理图选择使能正确的控制器和PHY，注意控制器的index和phy的index不一定是顺序匹配的，如RK3588的pcie2x1l0不是对应combphy0_ps；
• 控制器：部分控制器(如RK3588的pcie2x1l0和pcie2x1l1)有不止一个phy可选，按方案设计正确配置“phys”；
• 控制器：作为RC通常需要配置"reset-gpios", 该项对应原理图PCIE的"PERSTn"信号；
• 控制器：作为RC可能需要配置"vpcie3v3-supply"，该项对应的是PCIE的"PWREN"gpio信号控制的fixed regulator；
• 控制器：作为EP使用时，需要修改"compatible"为EP模式对应字串;
• PHY：pcie30phy共4个lane，可拆分使用，需要根据方案正确配"rockchip,pcie30-phymode"模式；

参考设计硬件RK3588-EVB1 对应DTS：rk3588-evb1-lp4-v10.dts

硬件设计

pcie3.0 4Lane RC + 2个pcie 2.0(复用的PHY分别对应 MUX1：combphy1_ps 和MUX2：combphy2_psu )

软件DTS配置

PCIe的具体DTS配置在arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3588-evb1-lp4.dtsi

电源部分的配置：

    pcie20_avdd0v85: pcie20-avdd0v85 {
            compatible = "regulator-fixed";
            regulator-name = "pcie20_avdd0v85";
            regulator-boot-on;
            regulator-always-on;
            regulator-min-microvolt = <850000>;
            regulator-max-microvolt = <850000>;
            vin-supply = <&avdd_0v85_s0>;
    };

    pcie20_avdd1v8: pcie20-avdd1v8 {
            compatible = "regulator-fixed";
            regulator-name = "pcie20_avdd1v8";
            regulator-boot-on;
            regulator-always-on;
            regulator-min-microvolt = <1800000>;
            regulator-max-microvolt = <1800000>;
            vin-supply = <&avcc_1v8_s0>;
    };

    pcie30_avdd0v75: pcie30-avdd0v75 {
            compatible = "regulator-fixed";
            regulator-name = "pcie30_avdd0v75";
            regulator-boot-on;
            regulator-always-on;
            regulator-min-microvolt = <750000>;
            regulator-max-microvolt = <750000>;
            vin-supply = <&avdd_0v75_s0>;
    };

    pcie30_avdd1v8: pcie30-avdd1v8 {
            compatible = "regulator-fixed";
            regulator-name = "pcie30_avdd1v8";
            regulator-boot-on;
            regulator-always-on;
            regulator-min-microvolt = <1800000>;
            regulator-max-microvolt = <1800000>;
            vin-supply = <&avcc_1v8_s0>;
    };
# PCIe3.0的GPIO控制电源的配置
      vcc3v3_pcie30: vcc3v3-pcie30 {
                compatible = "regulator-fixed";
                regulator-name = "vcc3v3_pcie30";
                regulator-min-microvolt = <3300000>;
                regulator-max-microvolt = <3300000>;
                enable-active-high;
                gpios = <&gpio3 RK_PC3 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
                startup-delay-us = <5000>;
                vin-supply = <&vcc12v_dcin>;
        };

PCIE控制器的配置
控制的详细配置在rk3588.dtsi中 ，对应的phy的指定也已经默认配置好，如需要重新配置phy可以修改

phys = <&pcie30phy>;
phys = <&combphy1_ps PHY_TYPE_PCIE>;

RK3588的pcie2x1l0和pcie2x1l1控制器可以路由到多个phy，需要注意的是不同的phy引用方式可能有差异，comboPHY需要同时指定phy的工作模式

用于WIFI模块
&pcie2x1l0 {
        reset-gpios = <&gpio4 RK_PA5 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
        rockchip,skip-scan-in-resume;
        status = "okay";
};
用于以太网模块
&pcie2x1l1 {
        reset-gpios = <&gpio4 RK_PA2 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
        pinctrl-names = "default";
        pinctrl-0 = <&rtl8111_isolate>;
        status = "okay";
};

&pcie30phy {
        rockchip,pcie30-phymode = ;
        status = "okay";
};

&pcie3x4 {
        reset-gpios = <&gpio4 RK_PB6 GPIO_ACTIVE_HIGH>;  //配置PCIE3.0的reset脚
        vpcie3v3-supply = <&vcc3v3_pcie30>;   //配置对应的电源
        status = "okay";
};

PHY的配置

硬件原图上面对应的是MUX1
&combphy1_ps {
        status = "okay";
};
硬件原图上面对应的是MUX2
&combphy2_psu {
        status = "okay";
};

其他常见的PCIE配置对应的DTS配置实例

pcie3.0phy拆分2个2Lane RC, 3个PCIe 2.0 1Lane(comboPHY)

注意：如果pcie3.0phy拆分2个2Lane，但是只用一组的话，需要把另一组disabled，但是关掉的那组的pcie的电源还是要供着，否则会导致pcie异常无法使用。

/ {
	vcc3v3_pcie30: vcc3v3-pcie30 {
		compatible = "regulator-fixed";
		regulator-name = "vcc3v3_pcie30";
		regulator-min-microvolt = <3300000>;
		regulator-max-microvolt = <3300000>;
		enable-active-high;
		gpios = <&gpio3 RK_PC3 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
		startup-delay-us = <5000>;
		vin-supply = <&vcc12v_dcin>;
	};
}；
&combphy0_ps {
	status = "okay";
};
&combphy1_ps {
	status = "okay";
};
&combphy2_psu {
	status = "okay";
};
&pcie2x1l0 {
	phys = <&combphy1_ps PHY_TYPE_PCIE>;
	reset-gpios = <&gpio4 RK_PA5 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
	vpcie3v3-supply = <&vcc3v3_pcie30>;
	status = "okay";
};
&pcie2x1l1 {
	phys = <&combphy2_psu PHY_TYPE_PCIE>;
	reset-gpios = <&gpio4 RK_PA2 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
	vpcie3v3-supply = <&vcc3v3_pcie30>;
	status = "okay";
};
&pcie2x1l2 {
	reset-gpios = <&gpio4 RK_PC1 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
	vpcie3v3-supply = <&vcc3v3_pcie30>;
	status = "okay";
};
&pcie30phy {
	rockchip,pcie30-phymode = ;
	status = "okay";
};
//表示lane2/3
&pcie3x2 {
	reset-gpios = <&gpio4 RK_PB0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
	vpcie3v3-supply = <&vcc3v3_pcie30>;
	status = "okay";
};
//表示lane0/1
&pcie3x4 {
	num-lanes = <2>;
	reset-gpios = <&gpio4 RK_PB6 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
	vpcie3v3-supply = <&vcc3v3_pcie30>;
	status = "okay";
};

pcie3.0phy拆分为4个1Lane, 1个使用PCIe 2.0 1 Lane(comboPHY)

/ {
	vcc3v3_pcie30: vcc3v3-pcie30 {
		compatible = "regulator-fixed";
		regulator-name = "vcc3v3_pcie30";
		regulator-min-microvolt = <3300000>;
		regulator-max-microvolt = <3300000>;
		enable-active-high;
		gpios = <&gpio3 RK_PC3 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
		startup-delay-us = <5000>;
		vin-supply = <&vcc12v_dcin>;
	};
}；
&combphy0_ps {
	status = "okay";
};
&pcie2x1l0 {
	phys = <&pcie30phy>;
	reset-gpios = <&gpio4 RK_PA5 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
	vpcie3v3-supply = <&vcc3v3_pcie30>;
	status = "okay";
};
&pcie2x1l1 {
	phys = <&pcie30phy>;
	reset-gpios = <&gpio4 RK_PA2 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
	vpcie3v3-supply = <&vcc3v3_pcie30>;
	status = "okay";
};
&pcie2x1l2 {
	reset-gpios = <&gpio4 RK_PC1 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
	vpcie3v3-supply = <&vcc3v3_pcie30>;
	status = "okay";
};
&pcie30phy {
	rockchip,pcie30-phymode = <PHY_MODE_PCIE_NABIBI>;
	status = "okay";
};
&pcie3x2 {
	num-lanes = <1>;
	reset-gpios = <&gpio4 RK_PB0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
	vpcie3v3-supply = <&vcc3v3_pcie30>;
	status = "okay";
};
&pcie3x4 {
	num-lanes = <1>;
	reset-gpios = <&gpio4 RK_PB6 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
	vpcie3v3-supply = <&vcc3v3_pcie30>;
	status = "okay";
};

PCIE的详细说明文档可以参考Rockchip RK3588 Android SDK的如下文档

RKDocs/common/PCie/Rockchip_Developer_Guide_PCIe_CN.pdf 

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