Pinctrl子系统_02_使用Pinctrl要掌握的重要概念

本节说明使用Pinctrl子系统时，要掌握的重要概念。

上节我们说到，我们通过Pinctrl子系统来控制设备的引脚，但实际上，大多数芯片都没有一个单独的Pinctrl。引脚的复用、配置等操作，实际上是在GPIO子系统内部实现的。

但是，我们可以把Pinctrl（pin controller）控制器抽象出来，当做一个软件概念，他主要实现两个作用：

• 引脚复用
• 引脚配置（上下拉电阻等等）

将配置GPIO的工作交给Pinctrl子系统。这样，需要配置GPIO时，调用Pinctrl子系统的函数即可。

怎么使用Pinctrl子系统呢？

以串口模块为例：

首先，我们在设备树文件中定义一个UART节点，因为UART节点是Pinctrl子系统的用户，所以在内核文档中，它也被叫做client device，寓意为这个节点是一个用户，它会使用Pinctrl子系统。

UART节点中分别定义了两种状态（state）—— 正常工作状态和休眠状态；这两种状态分别要配置哪些管脚（group）；管脚分别要配置成什么功能（function）。

要怎么配置状态，引脚，功能呢？

复用节点

以下图为例，在client端，定义了一个用户设备device，这个用户设备有两种状态，分别是“default”和“sleep”。

这两种状态与之后的属性名称是一一对应的，其中-0表示第一种状态，-1表示第二种状态。即“default”对应pinctrl-0；“sleep”对应pinctrl-1。

而pinctrl-0和pinctrl-1分别等于一个节点，这个节点就是用来描述在这个状态下，应该配置哪些管脚，这些管脚应该配置成什么样。

那么，这些节点位于哪里呢？——就在Pinctrl中。

当使用“default”状态时，就通过Pinctrl子系统，将指定group的管脚配置为“uart0”功能；当使用“sleep”状态是，则将指定管脚配置为“gpio”功能。

因为这些节点，是将相同的管脚在不同的状态下，被复用为了不同的功能，所以在内核文档中，这些节点也被叫做复用节点（Generic pin multiplexing node）。

配置节点

另外，还有一个配置节点（Generic pin configuration node）。

与配置节点一样，当处于“default”状态时，配置为“uart0”功能；但是当处于“sleep”状态时，管脚被直接配置为了输出高电平，而不是某种function，这样的节点，在内核文档中就被叫做配置节点（Generic pin configuration node）。

总结

对于上面的配置，我们可以将左右分为两部分，左边是controller，右边是client。

在client中，配置不同的状态，给不同的状态指定不同的节点，而这些节点位于controller中，将哪些管脚配置为哪些功能或者状态。

对于client，它的格式通常都是固定的，但是对于controller，就没有统一的格式了。

虽然controller没有统一的格式，但是group，function，复用，配置，这些概念都是统一的。

举几个例子来看一下：

右边是client，它们的格式都是统一的，但是左边的controller，他们就没有什么统一的格式了。

代码中怎么引用Pinctrl？

这是透明的，我们的驱动基本不用管。当设备切换状态时，对应的pinctrl就会被调用。

比如在platform_device和platform_driver的枚举过程中，流程如下：

类似的，当系统休眠时，也会去设置该设备sleep状态对应的引脚，不需要我们自己去调用代码。

非要自己调用，也有函数（暂时不涉及，后续有需要再研究）：

devm_pinctrl_get_select_default(struct device *dev);      // 使用"default"状态的引脚
pinctrl_get_select(struct device *dev, const char *name); // 根据name选择某种状态的引脚
pinctrl_put(struct pinctrl *p);   // 不再使用, 退出时调用