S3C2440的IO口操作

                                                                                                               刘启明 2010-3-17

LED驱动的代码如下：

#include <linux/config.h>

#include <linux/module.h>

#include <linux/kernel.h>

#include <linux/fs.h>

#include <linux/init.h>

#include <linux/devfs_fs_kernel.h>

#include <linux/miscdevice.h>

#include <linux/delay.h>

#include <asm/irq.h>

#include <asm/arch/regs-gpio.h>

#include <asm/hardware.h>

static unsigned long led_table [] = 

{

    S3C2410_GPB5,   //32*1 + 5

    S3C2410_GPB6,   //32*1 + 6

    S3C2410_GPB8,   //32*1 + 8

    S3C2410_GPB10   //32*1 + 10

};

static unsigned int led_cfg_table [] = {

    S3C2410_GPB5_OUTP,  //0x01<<10

    S3C2410_GPB6_OUTP,  //0x01<<12

    S3C2410_GPB8_OUTP,  //0x01<<16

    S3C2410_GPB10_OUTP  //0x01<<20

};

static int s3c2440_leds_ioctl(

    struct inode *inode, 

    struct file *file, 

    unsigned int cmd, 

    unsigned long arg)

{

    switch(cmd)

    {

    case 0:

    case 1:

        if (arg > 4) 

        {

            return -EINVAL;

        }

        s3c2410_gpio_setpin(led_table[arg], !cmd); 

        return 0;

    default:

        return -EINVAL;

    }

}

static struct file_operations s3c2440_leds_fops = 

{

    .owner  =   THIS_MODULE,     

.ioctl  =   s3c2440_leds_ioctl,

};

static int __init s3c2440_leds_init(void)

{

    int ret;

    int i;

    ret = register_chrdev(LED_MAJOR, DEVICE_NAME, &s3c2440_leds_fops);

    if (ret < 0) 

    {

        printk(DEVICE_NAME " can't register major number/n");

        return ret;

    }

    devfs_mk_cdev(MKDEV(LED_MAJOR, 0), S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP, DEVICE_NAME);

    for (i = 0; i < 4; i++) 

    {

        s3c2410_gpio_cfgpin(led_table[i], led_cfg_table[i]);

        //printk("led%d_con:0x%x/n",i,s3c2410_gpio_getcfg(led_table[i]));

        s3c2410_gpio_setpin(led_table[i], 1);

    }

    printk(DEVICE_NAME " initialized/n");

    return 0;

}

static void __exit s3c2440_leds_exit(void)

{

    devfs_remove(DEVICE_NAME);

    unregister_chrdev(LED_MAJOR, DEVICE_NAME);

}

module_init(s3c2440_leds_init);

module_exit(s3c2440_leds_exit);

上面代码中，led_table数组相当于对应了GPB的四个IO口的索引，通过这四个值，对这四个IO口进行相关操作。例如：

        S3C2410_GPB5 ＝ S3C2410_GPIONO(S3C2410_GPIO_BANKB, 5)

                     ＝ S3C2410_GPIO_BANKB ＋ 5

                     ＝ 32*1 + 5

在s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB5，0)中，该函数首先通过S3C2410_GPB5获得GPB的虚拟地址和偏移地址，再对GPB5的GPBDAT寄存器进行操作，具体代码如下：

void s3c2410_gpio_setpin(unsigned int pin, unsigned int to)

{

    void __iomem *base = S3C2410_GPIO_BASE(pin);

    unsigned long offs = S3C2410_GPIO_OFFSET(pin);

    unsigned long flags;

    unsigned long dat;

    local_irq_save(flags);

    dat = __raw_readl(base + 0x04);//读取GPIO的DAT数据到dat

    dat &= ~(1 << offs);            //先将要设置的IO口拉低

dat |= to << offs;              //再将形参的to值赋给dat

    __raw_writel(dat, base + 0x04);//最后将DAT值写进GPIO的DAT

    local_irq_restore(flags);

}

上面的 函数调用了两个子函数，具体定义如下：

#define S3C2410_GPIO_BASE(pin)   ((((pin) & ~31) >> 1) + S3C24XX_VA_GPIO)

#define S3C2410_GPIO_OFFSET(pin) ((pin) & 31)

其中S3C24XX_VA_GPIO定义如下：

#define S3C24XX_VA_GPIO    S3C2410_ADDR(0x00E00000)

#define S3C2410_ADDR(x)   (0xF0000000 + (x))

这里S3C2410_ADDR的基地址为0xF0000000，也即2440所有寄存器的虚拟地址的基地址。0x00E00000表示2440的GPIO的偏移地址，也就是说其GPIO的虚拟地址首地址为0xF0E00000。

再看看S3C2410_GPIO_BASE(pin)的定义，我们不仿把S3C2410_GPB5的值放进去计算，可以得到(S3C2410_GPB5&~31)=32。其目的就是去掉GPB的偏移值，然后再右移一位，和GPIO的虚拟地址首地址相加。因此，S3C2410_GPIO_BASE(pin)只代表了对应GPIO组的虚拟地址，如GPB的虚拟地址为10000(B)+0xF0E00000=0xF0E00010。依此类推，可以得到所有GPIO的偏移地址，具体如下表：

 

BANK

(pin&~31)

(pin&~31)>>1

S3C2410_GPIO_BASE(pin)

GPA

32*0

0000,0000

0x00

0xF0E00000

GPB

32*1

0010,0000

0x10

0xF0E00010

GPC

32*2

0100,0000

0x20

0xF0E00020

GPD

32*3

0110,0000

0x30

0xF0E00030

GPE

32*4

1000,0000

0x40

0xF0E00040

GPF

32*5

1010,0000

0x50

0xF0E00050

GPG

32*6

1100,0000

0x60

0xF0E00060

GPH

32*7

1110,0000

0x70

0xF0E00070

    S3C2410_GPIO_OFFSET用于获得具体GPIO的偏移地址。如GPB5，则S3C2410_GPIO_OFFSET(pin) ＝ (pin)&31 = (32*1 + 5) & 31 = 5。有了*base和off，就可以操作具体的寄存器了。

函数s3c2410_gpio_cfgpin()用于配置GPCON寄存器。具体代码如下：

void s3c2410_gpio_cfgpin(unsigned int pin, unsigned int function)

{

    void __iomem *base = S3C2410_GPIO_BASE(pin);

    unsigned long mask;

    unsigned long con;

    unsigned long flags;

    if (pin < S3C2410_GPIO_BANKB) 

    {

        mask = 1 << S3C2410_GPIO_OFFSET(pin);//GPA的寄存器只占一位

    }

    else 

    {

        mask = 3 << S3C2410_GPIO_OFFSET(pin)*2;//非GPA的寄存器占两位

    }

    local_irq_save(flags);

    con  = __raw_readl(base + 0x00);//先保留GPCON的值

    con &= ~mask;                   //再将要设置的管脚的CON值清零

    con |= function;                //然后将形参传进来的配置赋给CON

    __raw_writel(con, base + 0x00); //最后将CON值写进GPCON寄存器

    local_irq_restore(flags);

}

上面的LED驱动程序中，led_cfg_table数组给出了GPB相应管脚的属性设置，调用上面的函数后即设置为Output。

到此为止，整个S3C2440的IO口操作，应该就一目了然了。