07、gpio接口与设备树

设备树写法：

1. [<name>-gpio]

   1. of_get_named_gpio(<name>-gpio) (整数型)
   2. gpiod_get_optional(<name>-gpio) （描述符）

2. [<name>-gpios]

   1. gpiod_get_optional(name，索引值) （描述符）
   2. of_get_named_gpio(name，索引值) (整数型)
   3. gpios
   4. of_get_gpio API获取(整数型)

驱动解析方法：

一、GPIO OF相关接口汇总

Linux 内核提供了几个与 GPIO 有关的 OF 函数，常用的几个 OF 函数如下所示：

1、 of_gpio_named_count 函数

of_gpio_named_count 函数用于获取设备树某个属性里面定义了几个 GPIO 信息。比如设备树里有个属性叫"my_gpios"，里面写了3个GPIO信息，这个函数就会返回3。

int of_gpio_named_count(struct device_node *np, const char *propname)

/*
参数：
*   `np`：设备节点
*   `propname`：要统计的属性名（如"my_gpios"）
*/

2、 of_gpio_count 函数

功能和上面一样，但只统计固定属性"gpios"里的GPIO数量。 比如设备树的"gpios"属性写了5个GPIO，这个函数返回5。

int of_gpio_count(struct device_node *np)
/*
参数：

*   `np`：设备节点
*/

3、 of_get_named_gpio 函数

这个函数把设备树里的GPIO描述（如 <&gpio4 RK_PA1 GPIO_ACTIVE_LOW>） 转换成Linux内核能直接使用的GPIO编号。

`int of_get_named_gpio(struct device_node *np, const char *propname, int index)`
/*
参数：
*   `np`：设备节点
*   `propname`：GPIO所在的属性名（如"gpios"或"my\_gpios"）
*   `index`：要获取的第几个GPIO（从0开始）
*/

总结区别

• 前两个函数只统计数量，第三个函数获取实际GPIO编号
• 第一个函数可统计任意属性，第二个仅限"gpios"属性

二、传统的基于整数的接口和设备树

该接口依赖于如下头文件：

#include <linux/of_gpio.h>

2.1、新的说明符号

使用传统的基于整数的接口时，如果要在驱动程序内支持DT，则应该记住两个函数：of_get_named_gpio()和of_get_named_gpio_count()：

int of_get_named_gpio(struct device_node *np,
                      const char *propname, int index)
int of_get_named_gpio_count(struct device_node *np,
                      const char* propname)

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/platform_device.h>      /* 平台设备*/
#include <linux/interrupt.h>            /* IRQ */
#include <linux/gpio.h>        /* 遗留的基于整数的GPIO */
#include <linux/of_gpio.h>     /* of_gpio* 函数 */
#include <linux/of.h>          /* DT*/

/*
 * 例如以下节点
 *
 *    foo_device {
 *       compatible = "packt, gpio-legacy-sample";
 *       leds-gpios = <&gpio2 15 GPIO_ACTIVE_HIGH>, // 红色
 *                    <&gpio2 16 GPIO_ACTIVE_HIGH>, // 蓝色
 *
 *       btn1-gpios = <&gpio2 1 GPIO_ACTIVE_LOW>,
 *       btn2-gpios = <&gpio2 31 GPIO_ACTIVE_LOW>,
 *   };
 */

static unsigned int gpio_red, gpio_green, gpio_btn1, gpio_btn2;
static unsigned int irq;
static irq_handler_t btn1_pushed_irq_handler(unsigned int irq, void
*dev_id,
                            struct pt_regs *regs)
{
    /* 该函数的内容保持不变*/
    [...]
}

static const struct of_device_id gpio_dt_ids[] = {
    { .compatible = "packt,gpio-legacy-sample", },
    { /* 哨兵 */ }
};

static int my_pdrv_probe (struct platform_device *pdev)
{
    int retval;
    struct device_node *np = &pdev->dev.of_node;

    if (!np)
        return ERR_PTR(-ENOENT);

    gpio_red = of_get_named_gpio(np, "leds", 0);
    gpio_green = of_get_named_gpio(np, "leds", 1);
    gpio_btn1 = of_get_named_gpio(np, "btn1", 0);
    gpio_btn2 = of_get_named_gpio(np, "btn2", 0);

    gpio_request(gpio_green, "green-led");
    gpio_request(gpio_red, "red-led");
    gpio_request(gpio_btn1, "button-1");
    gpio_request(gpio_btn2, "button-2");

    /* 配置GPIO和请求IRQ的代码保持不变 */
    [...]
    return 0;
}

static void my_pdrv_remove(struct platform_device *pdev)
{
    /* 该函数的内容保持不变 */
    [...]
}


static struct platform_driver mypdrv = {
    .probe  = my_pdrv_probe,
    .remove = my_pdrv_remove,
    .driver = {
    .name   = "gpio_legacy_sample",
            .of_match_table = of_match_ptr(gpio_dt_ids),
            .owner    = THIS_MODULE,
    },

};
module_platform_driver(mypdrv);

MODULE_LICENSE("GPL");

2.2、旧的说明符号

有些驱动程序仍然支持旧的说明符，其中GPIO属性命名为[<name>-gpio]或gpios。在这种情况下，应该通过of_get_gpio()和of_gpio_count()来使用未命名的API版本：

int of_gpio_count(struct device_node *np)
int of_get_gpio(struct device_node *np, int index)

DT节点像下面这样：

my_node@addr {
    compatible = "[...]";

    gpios = <&gpio1 2 0>, /* INT */
            <&gpio1 5 0>; /* RST */
    [...]
};

驱动程序中的代码如下所示：

struct device_node *np = dev->of_node;

if (!np)
    return ERR_PTR(-ENOENT);

int n_gpios = of_gpio_count(); /* 将返回2 */
int gpio_int = of_get_gpio(np, 0);
if (!gpio_is_valid(gpio_int)) {
    dev_err(dev, "failed to get interrupt gpio\n");
    return ERR_PTR(-EINVAL);
}

gpio_rst = of_get_gpio(np, 1);
if (!gpio_is_valid(pdata->gpio_rst)) {
    dev_err(dev, "failed to get reset gpio\n");
    return ERR_PTR(-EINVAL);
}

三、设备树内将GPIO映射到IRQ

在设备树中，可以通过两个属性将GPIO信号映射为中断信号：

1. interrupt-parent：指定当前GPIO所属的控制器设备节点
2. interrupts：设置中断参数（通常包含两个值）

具体来说：

• 第一个参数通常是GPIO编号，表示要转换为中断的物理引脚
• 第二个参数表示触发条件（比如上升沿/下降沿或高低电平）

不同GPIO控制器可能需要不同数量的参数（由控制器节点的#interrupt-cells属性决定），但大多数情况下使用这两个值即可完成映射。这种机制同时适用于传统接口和现代的描述符接口。

在任何情况下，中断说明符总是依赖于其父节点（设置中断控制器的节点），请参考内核源文件中的绑定文档：

gpio4: gpio4 {
    gpio-controller;
    #gpio-cells = <2>;
    interrupt-controller;
    #interrupt-cells = <2>;
};

my_label: node@0 {
    reg = <0>;
    spi-max-frequency = <1000000>;
    interrupt-parent = <&gpio4>;
    interrupts = <29 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;
};