飛凌嵌入式ElfBoard ELF 1板卡-uboot移植之GPIO上電初始狀態(tài)的調(diào)整

開發(fā)板在上電之后，GPIO都有一個默認初始狀態(tài)，這個狀態(tài)可能是高電平也可能是低電平。而我們的應(yīng)用程序在正式接管控制這些GPIO，是在內(nèi)核起來并成功加載根文件系統(tǒng)之后。所以在內(nèi)核啟動的這段時間內(nèi)，這些GPIO保持在一種不受控的狀態(tài)。但是我們實際應(yīng)用的時候，可能需要這些GPIO在此階段處于穩(wěn)定的某種狀態(tài)，所以我們可以在uboot中設(shè)置此狀態(tài)，并一直保持到應(yīng)用成功接管之后。

現(xiàn)在以開發(fā)板主板上三個LED燈為例，講解如何在uboot階段設(shè)置GPIO的電平狀態(tài)。設(shè)置LED燈相關(guān)GPIO電平狀態(tài)，一是需要設(shè)置GPIO引腳IOMUX復用功能相關(guān)寄存器，二是要設(shè)置GPIO控制器相關(guān)寄存器，如設(shè)置GPIO為輸出功能，設(shè)置輸出電平高低。

在前面章節(jié)中講了配置一個引腳IOMUX復用功能需要配置三個寄存器：IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD、IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD、SELECT_INPUT。

但是在配置之前我們需要知道，我們將要配置的是哪一個引腳，以LED_Y黃燈為例。

一、確定LED_Y引腳

我們打開硬件原理圖，查找LED_Y,發(fā)現(xiàn)該引腳CPU球號為K15。

然后通過球號K15查找該引腳的名稱PAD NAME。通過查找ELF 1開發(fā)板資料包5-硬件資料5-4 管腳分配表/ ELF 1引腳復用對照表.xlsx，我們知道，K15的PAD NAME為UART1_CTS_B。

二、查看IOMUX相關(guān)寄存器

在ELF 1開發(fā)板資料包5-硬件資料5-2 芯片數(shù)據(jù)手冊IMX6ULLRM手冊中查找引腳PAD NAME為UART1_CTS_B的相關(guān)寄存器，打開參考手冊Chapter 32 IOMUX Controller (IOMUXC)章節(jié)，

然后打開IOMUXC Memory Map/Register Definition，可以看到各個引腳按照PAD NAME對應(yīng)的寄存器：

找到UART1_CTS_B對應(yīng)IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD寄存器：

IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART1_CTS_B

對應(yīng)的IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD寄存器：

IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART1_CTS_B

由于我們使用UART1_CTS_B引腳復用成為GPIO1_IO08，而GPIO1_IO08只能復用到UART1_CTS_B引腳，所以沒有相應(yīng)的SELECT_INPUT寄存器。

打開IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART1_CTS_B寄存器的描述：

看到此寄存器地址為0X20E008C。有效位為MUX_MODE[0：3]，SION[4]。其中SION是否強制將該引腳復用成為UART1_CTS_B，一般情況下用不到，將其設(shè)置成默認的0即可。

MUX_MODE就是選擇復用模式配置，這里設(shè)置成為0101。所以可設(shè)置0X20E008C值為0x05。

打開IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART1_CTS_B寄存器的描述：

可以看到該寄存器地址為：0x20E0318。此寄存器很多配置項包括上下拉，驅(qū)動能力等，作為GPIO控制LED燈輸出功能，我們一般不需要做配置，使用默認配置即可。

三、查看GPIO控制器相關(guān)寄存器

在官方參考手冊的28章，有GPIO控制器相關(guān)寄存器說明：

我們主要需要配置的寄存器是GPIOx_DR設(shè)置數(shù)據(jù)寄存器和GPIOx_GDIR設(shè)置輸入輸出方向的寄存器。

四、在uboot代碼中我們設(shè)置寄存器

在文件board/freescale/mx6ullevk/mx6ullevk.c中添加：

在int board_init(void)函數(shù)中添加：

五、測試

修改完成之后，編譯uboot，并使用tftp加載到內(nèi)存，然后使用mmc write命令將鏡像燒寫到eMMC Flash。具體的tftp網(wǎng)絡(luò)環(huán)境搭建，請參考之前章節(jié)內(nèi)容。

首先建立編譯腳本：

在腳本中輸入以下內(nèi)容：

注意：將上面的內(nèi)容復制到開發(fā)環(huán)境中可能會存在格式問題，正確格式內(nèi)容如下圖所示，請參考下圖進行調(diào)整：

給腳本可執(zhí)行權(quán)限：

然后直接使用build.sh腳本進行編譯：

將u-boot.imx復制到/home/elf/tftp下：

在開發(fā)板uboot命令行，使用tftp命令將uboot.imx下載到內(nèi)存：

設(shè)置mmc設(shè)備及分區(qū)：

執(zhí)行命令寫入到mmc（該命令的count長度，請根據(jù)uboot.imx實際大小設(shè)置，具體計算方法可參考8.4.3.3 eMMc/SD卡命令章節(jié)）

燒寫完成之后，我們執(zhí)行reset命令，重啟：

重啟之后可以看到LED_Y黃燈點亮。

六、代碼說明

下面分析調(diào)用過程，board_init會在commn/board_r.c的初始化序列中調(diào)用。

board_init首先調(diào)用imx_iomux_v3_setup_multiple_pads(led_pads, ARRAY_SIZE(led_pads))；

此函數(shù)在arch/arm/imx-common/iomux-v3.c中定義：

該函數(shù)又調(diào)用imx_iomux_v3_setup_pad函數(shù)，imx_iomux_v3_setup_pad函數(shù)通過傳入的參數(shù)獲取三個寄存器的地址和要寫入的值，最后將值寫入到寄存器中。傳入的參數(shù)為：

我們展開第一個宏定義，在arch/arm/include/asm/arch-mx6/mx6ull_pins.h中：

再次展開IOMUX_PAD宏，在arch/arm/include/asm/imx-common/iomux-v3.h文件中：

從參數(shù)名稱可以看出，IOMUX_PAD(0x0318, 0x008C, 5, 0x0000, 0, 0)，中的

0x0318是IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART1_CTS_B寄存器偏移地址；

0x008C是IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART1_CTS_B寄存器偏移地址；

0x0000是SELECT_INPUT偏移地址，這里是0，說明沒有此項寄存器；

其中的mux_mode的值5，即是要設(shè)置成IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART1_CTS_B寄存器的值；

后面第一個0，是設(shè)置成SELECT_INPUT的值，這里沒有意義；

最后一個參數(shù)0表示對該寄存器不做配置，而該寄存器的值由MUX_PAD_CTRL(NO_PAD_CTRL)宏來配置，該宏不再展開看，NO_PAD_CTRL的意思就是，使用寄存器默認的配置參數(shù)；

至此，IOMUX寄存器配置值配置完成；

七、輸出電平，控制LED

在board_init中通過調(diào)用led_init函數(shù)，設(shè)置GPIO輸出低電平，使LED_Y點亮：

按照這四個步驟再將LED_G和LED_R進行初始化配置即可。