本文介绍了如何利用设备树在嵌入式系统中配置和控制GPIO引脚，具体演示了通过编程使LED灯以“夜空中最亮的星”方式闪烁的技术细节。
在Linux系统中控制硬件设备通常需要相应的驱动程序来实现。对于嵌入式系统中的SoC平台（如三星4412），使用设备树(Device Tree)配置与初始化硬件资源是常见的做法。设备树是一种数据结构，描述了CPU、内存和外设等的拓扑关系，帮助操作系统动态了解并配置硬件。
本段落将详细介绍如何利用Device Tree Source(DTS)及pinctrl机制来控制GPIO(通用输入输出接口)。
首先理解什么是pinctrl（Pin Control）。这是一种Linux内核设计方式，用于分离引脚配置与驱动程序。通过这种方式，驱动开发者可以专注于功能实现而不必关心硬件引脚的具体设置。芯片制造商提供封装好的API供开发人员调用以控制GPIO的电平、上下拉及中断等功能。
在三星4412设备树中定义pinctrl相关配置时，通常会在`arch/arm/boot/dts/exynos4412-pinctrl.dtsi`文件内添加。例如，要设置L0-2引脚的状态为高或低电平，并将其设为输出模式和上拉状态，则需在设备树中定义如下：
```c
my_gpio1_high: my_gpio1_high {
samsung,pins = gpl2-0;
samsung,pin-function = <1>;
samsung,pin-val = <1>;
samsung,pin-pud = ;
};
my_gpio1_low: my_gpio1_low {
samsung,pins = gpl2-0;
samsung,pin-function = <1>;
samsung,pin-val = <0>;
samsung,pin-pud = ;
};
```
接着，在设备树的根节点下创建一个一级子节点，指定使用上述定义的pinctrl配置。例如：
```c
&pinctrl {
my_gpio: gpio-setting {
pinctrl-names = default;
pinctrl-0 = &my_gpio1_high, &my_gpio1_low;
};
};
```
完成设备树修改后需要重新编译生成dtb(Device Tree Blob)文件，并更新到目标硬件中。通过检查`proc/device-tree/sys/devices/platform/`目录下的信息确认配置正确无误。
最后，编写驱动程序来控制GPIO。这包括注册一个杂项设备以供上层应用访问以及确保驱动的compatible字段与设备树匹配：
```c
#include
#include
#include
#include
#define MY_GPIO_HIGH 0
#define MY_GPIO_LOW 1
static struct miscdevice my_misc_dev;
static int my_gpio;
static int my_gpio_probe(struct platform_device *pdev) {
const struct of_device_id *of_id = of_match_device(pdev->dev.of_node, NULL);
if (of_id == NULL)
return -ENODEV;
my_gpio = of_get_named_gpio(pdev->dev.of_node, my,gpio, 0);
if (my_gpio < 0)
return my_gpio;
misc_register(&my_misc_dev);
return 0;
}
static int my_gpio_remove(struct platform_device *pdev) {
misc_deregister(&my_misc_dev);
return 0;
}
static const struct of_device_id my_gpio_of_match[] = {
{ .compatible = my,gpio-driver, },
{},
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, my_gpio_of_match);
static struct platform_driver my_gpio_driver = {
.probe = my_gpio_probe,
.remove = my_gpio_remove,
.driver = {
.name = my-gpio,
.of_match_table = of_match_ptr(my_gpio_of_match),
},
};
module_platform_driver(my_gpio_driver);
MODULE_LICENSE(GPL);
MODULE_AUTHOR(Your Name);
MODULE_DESCRIPTION(A simple GPIO driver);
```
该驱动程序中的`my_gpio_probe()`函数在加载时初始化GPIO，并注册杂项设备；而`my_gpio_remove()`则负责卸载时清理资源。通过使用`of_get_named_gpio()`从设备树获取特定的GPIO编号，同时利用`misc_register()`和`misc_deregister()`管理与应用层间的接口。
总结而言，在三星4412上控制GPIO需要理解设备树的概念、学会用pinctrl机制配置GPIO状态，并编写驱动程序以实现对硬件资源的操作。这些步骤使得开发者能够灵活地通过编程方式操控GPIO引脚，从而完成诸如LED闪烁或信号检测等任务。
5星
