【IMX6ULL笔记】--内核底层驱动初步探究

本章简单介绍，imx6ull （cortex-A7）和 imxrt1062（cortex-m7）驱动开发模式对比

前期准备：

1.imx6ull 准备内核文件，这里笔者使用的内核版本是 4.9.88，当然也可以下载其他版本，只要支持就行

The Linux Kernel Archives

Search | NXP Semiconductors

2.imxrt1062 官方sdk （实际imx6ull官方给了一套sdk，可基于IAR开发，感兴趣的可以试试，但是一个A核芯片肯定基于linux开发才会发挥其作用）

Select Board | MCUXpresso SDK Builder (nxp.com)

3.两款芯片数据手册

imx6ull 驱动开发模式（linux内核驱动开发）：芯片厂商会从 The Linux Kernel Archives下载某版本的linux内核，然后将其移植到自己的CPU上，测试成功后就会将其开放到自己网站上，提供给开发者使用。我们去研读，提供的内核文件，肯定能找到，底层驱动操作（涉及到该芯片寄存器读写）

imxrt1062 驱动开发模式（常规单片机开发，如：stm32这种），官方驱动包sdk上直接调用，基本不用啥驱动框架(近些年，小型嵌入式系统逐渐有了驱动框架形式，如：rt-thread 这类物联网操作系统等等)

驱动开发中如何操作

驱动开发共同点，不论是ARM哪种核，最终操作的肯定是内存读写，对某个驱动的寄存器读写。另外对于一些有IO的外设，都是需要设置IO的复用和电气属性。接下来我们就拿一个SAI（全称：Synchronous Audio Interface ）外设简单举例说明

1.imx6ull和rt1062寄存器地址描述

• imx6ull 寄存器

sai1寄存器存在位置，起始地址：0x0202_8000 大小：0x4000（16KB）

寄存器地址描述位置，存在于imx6ull.dtsi文件中，路径: ./arch/arm/boot/dts/，通过该dtsi文件我们可以定制属于自己的dts设备树文件（截图下方：imx6ull-14x14-evk.dts 为官方开发板设备树文件，可以通过官方文件照猫画虎深入学习）

• rt1062 寄存器

sai1 寄存器存在位置

寄存器地址描述位置，存在于MIMXRT1062.h头文件中

2.imx6ull和rt1062驱动函数文件所属位置

• imx6ull 驱动文件

首先我们需要通过imx6ull.dtsi文件找到sai1，其次找到compatible描述位置，我们可以通过：“fsl,imx6ul-sai”，“fsl,imx6sx-sai”，全局搜索，可以找到fsl_sai.c文件，可以看出该文件还支持 imx7imx8等等

研读fsl_sai.c fsl_sai.h文件，我们可以找到很多描述该外设寄存器和读写该外设寄存器的信息，从源码中会找到一些regmap字眼，regmap是很重要的子系统（regmap 用于提供一套方便的 API 函数去操作底层硬件寄存器，以提高代码的可重用性），具体细节可以网上搜索理解。另外还有描述寄存器偏移的信息，用datasheet对比是不是一样。

补：根据如上方法，我们可以试试查阅 adc ,wdog, i2c等外设的信息

/*省略......*/
wdog1: [email protected]020bc000 {
    
    compatible = "fsl,imx6ul-wdt", "fsl,imx21-wdt";
    reg = <0x020bc000 0x4000>;
    interrupts = <GIC_SPI 80 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    clocks = <&clks IMX6UL_CLK_WDOG1>;
};
/*省略......*/
adc1: [email protected]02198000 {
    
    compatible = "fsl,imx6ul-adc", "fsl,vf610-adc";
    reg = <0x02198000 0x4000>;
    interrupts = <GIC_SPI 100 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    clocks = <&clks IMX6UL_CLK_ADC1>;
    num-channels = <2>;
    clock-names = "adc";
    status = "disabled";
};
/*省略......*/
i2c1: [email protected]021a0000 {
    
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <0>;
    compatible = "fsl,imx6ul-i2c", "fsl,imx21-i2c";
    reg = <0x021a0000 0x4000>;
    interrupts = <GIC_SPI 36 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    clocks = <&clks IMX6UL_CLK_I2C1>;
    status = "disabled";
};
/*省略......*/

在文件底部，将会注册该驱动：module_platform_driver（内核文件中大量使用该函数）

module_platform_driver(fsl_sai_driver);
/*查询......*/
#define module_platform_driver(__platform_driver) \ module_driver(__platform_driver, platform_driver_register, \ platform_driver_unregister)
/*查询......*/
#define module_driver(__driver, __register, __unregister, ...) \ static int __init __driver##_init(void) \ {
       \ return __register(&(__driver) , ##__VA_ARGS__); \ } \ module_init(__driver##_init); \ static void __exit __driver##_exit(void) \ {
       \ __unregister(&(__driver) , ##__VA_ARGS__); \ } \ module_exit(__driver##_exit);
/*省略......*/

• rt1062 驱动文件

驱动文件可以直接从sdk drivers文件夹中找到

3.imx6ull和rt1062 IO复用配置

注：各家厂商有区别，这里只是描述nxp的

• imx6ull io配置

根据linux内核路劲：./arch/arm/boot/dts/ 可以找到：imx6ul-pinfunc.himx6ull-pinfunc.h 和 imx6ull-pinfunc-snvs.h，根据宏后面的信息可知其相关配置信息

另外在imx6ull.dtsi文件中有个iomux节点的重用信息，同样我们可以通过"fsl,imx6ul-iomuxc"查找到pinctrl-imx6ull.c源码

iomuxc: [email protected]020e0000 {
    
compatible = "fsl,imx6ul-iomuxc";
reg = <0x020e0000 0x4000>;
};

除此之外配置信息，设备树dts文件中的需要做io配置，这里拿sai2举例

&iomuxc {
    
	pinctrl-names = "default";
/*省略......*/
		pinctrl_sai2: sai2grp {
    
			fsl,pins = <
				MX6UL_PAD_JTAG_TDI__SAI2_TX_BCLK	0x17088
				MX6UL_PAD_JTAG_TDO__SAI2_TX_SYNC	0x17088
				MX6UL_PAD_JTAG_TRST_B__SAI2_TX_DATA	0x11088
				MX6UL_PAD_JTAG_TCK__SAI2_RX_DATA	0x11088
				MX6UL_PAD_JTAG_TMS__SAI2_MCLK		0x17088
			>;
		};    
 /*省略......*/
}
 /*省略......*/
&sai2 {
    
	pinctrl-names = "default";
	pinctrl-0 = <&pinctrl_sai2>;

	assigned-clocks = <&clks IMX6UL_CLK_SAI2_SEL>,
			  <&clks IMX6UL_CLK_SAI2>;
	assigned-clock-parents = <&clks IMX6UL_CLK_PLL4_AUDIO_DIV>;
	assigned-clock-rates = <0>, <12288000>;

	status = "okay";
};

rt1062 io配置

io配置文件可以直接从sdk drivers文件夹中找到 fsl_iomuxc.h

然后调用两个函数，实现最终配置

/*! * @brief Sets the IOMUXC pin mux mode. * @note The first five parameters can be filled with the pin function ID macros. * * This is an example to set the PTA6 as the lpuart0_tx: * @code * IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_PTA6_LPUART0_TX, 0); * @endcode * * This is an example to set the PTA0 as GPIOA0: * @code * IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_PTA0_GPIOA0, 0); * @endcode * * @param muxRegister The pin mux register. * @param muxMode The pin mux mode. * @param inputRegister The select input register. * @param inputDaisy The input daisy. * @param configRegister The config register. * @param inputOnfield Software input on field. */
static inline void IOMUXC_SetPinMux(uint32_t muxRegister,
                                    uint32_t muxMode,
                                    uint32_t inputRegister,
                                    uint32_t inputDaisy,
                                    uint32_t configRegister,
                                    uint32_t inputOnfield)
{
    
    *((volatile uint32_t *)muxRegister) =
        IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_MUX_MODE(muxMode) | IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_SION(inputOnfield);

    if (inputRegister != 0UL)
    {
    
        *((volatile uint32_t *)inputRegister) = inputDaisy;
    }
}

/*! * @brief Sets the IOMUXC pin configuration. * @note The previous five parameters can be filled with the pin function ID macros. * * This is an example to set pin configuration for IOMUXC_PTA3_LPI2C0_SCLS: * @code * IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_PTA3_LPI2C0_SCLS,IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUS_MASK|IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PUS(2U)) * @endcode * * @param muxRegister The pin mux register. * @param muxMode The pin mux mode. * @param inputRegister The select input register. * @param inputDaisy The input daisy. * @param configRegister The config register. * @param configValue The pin config value. */
static inline void IOMUXC_SetPinConfig(uint32_t muxRegister,
                                       uint32_t muxMode,
                                       uint32_t inputRegister,
                                       uint32_t inputDaisy,
                                       uint32_t configRegister,
                                       uint32_t configValue)
{
    
    if (configRegister != 0UL)
    {
    
        *((volatile uint32_t *)configRegister) = configValue;
    }
}

补：除次之外还有时钟配置，外设时钟源选择，时钟分频等等，这里就不展开说说了，大家可以试试。