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digi:arm-embedded:ccmp2:dtanalysis [2024/10/17 10:52] – 创建 robindigi:arm-embedded:ccmp2:dtanalysis [2024/10/28 13:27] (当前版本) – [后记：GPIO和DI调整] robin
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-====接口设备树片段的解读方法==== +===接口设备树之PWM研读及变更为编码器输入接口==== 
-下面以MP25的定时器和PWM为例，来分析设备树的相关要素和定义方法。通常，编译出镜像后，设备树位于：tmp/work/ccmp25_dvk-dey-linux/linux-dey/6.1-r0/git/arch/arm64/boot/dts目录下，一般入口是板级的设备树，即：ccmp25-dvk.dts+设备树是对接口的文本描述，smartIOmux能生成设备树文件，一些开发板上没有的接口，或是更高层次的驱动，仍可能涉及到设备树的微调修改。 
 +====接口设备树PWM片段的解读方法==== 
 +下面以LVDS背光驱动为例，来分析设备树的相关要素和定义方法。 
 + 
 +通常，编译出镜像后，设备树位于：tmp/work/ccmp25_dvk-dey-linux/linux-dey/6.1-r0/git/arch/arm64/boot/dts目录下，一般入口是板级的设备树，即：ccmp25-dvk.dts 
 + 
 +设备树可相互嵌套，所以常见的做法是板级的dts会include芯片和模块级的dtsi。大部分的接口或接口基础定义是在dtsi完成。对于特定的一个接口，我们通常需要从pin脚定义开始，如果没在dtsi中定义，或是需要给个关联性强的名称来覆盖定义，可以在板级的@pinctrl节点引用处定义它。 
 + 
 +以LVDS的背光驱动模块为例，它是一个基于PWM驱动的接口，顶层片段位于： 
 + 
 +<code> 
 + panel_lvds_pwm_backlight: panel-lvds-pwm-backlight { 
 + compatible = "pwm-backlight"; 
 + /* node TIM20_CH4 period (ns) */ 
 + pwms = <&pwm_lvds_bckl 3 500000 PWM_POLARITY_INVERTED>; 
 + brightness-levels = <0 16 22 30 40 55 75 102 138 188 255>; 
 + default-brightness-level = <8>; 
 + power-supply = <&reg_5v_board>; 
 + status = "disabled"; 
 + }; 
 +</code> 
 +其中，&pwm_lvds_bckl：这是对 PWM 控制器的引用，它定义timers20的子节点中： 
 +<code> 
 +&timers20 { 
 + /delete-property/dmas; 
 + /delete-property/dma-names; 
 + status = "okay"; 
 + pwm_lvds_bckl: pwm { 
 + pinctrl-0 = <&ccmp25_pwm20_pins>; 
 + pinctrl-1 = <&ccmp25_pwm20_sleep_pins>; 
 + pinctrl-names = "default", "sleep"; 
 + status = "okay"; 
 + }; 
 + timer@19 { 
 + status = "okay"; 
 + }; 
 +}; 
 + 
 +</code> 
 +从名称上可以看出0和1分别对应的子节点，查到这两个定义，发现是同一引脚的两种模式： 
 +<code> 
 +/*正常模式*/ 
 + ccmp25_pwm20_pins: ccmp25-pwm20-0 { 
 + pins { 
 + pinmux = <STM32_PINMUX('B', 0, AF8)>; /* TIM20_CH4N */ 
 + bias-disable; 
 + drive-push-pull; 
 + slew-rate = <0>; 
 + }; 
 + }; 
 +/*低功耗或称休眠模式*/ 
 + ccmp25_pwm20_sleep_pins: ccmp25-pwm20-sleep-0 { 
 + pins { 
 + pinmux = <STM32_PINMUX('B', 0, ANALOG)>; /* TIM20_CH4N */ 
 + }; 
 + }; 
 +</code> 
 + 
 +结合名称来分析，这pinctrl-0是正常模式，而pinctrl-1是休眠模式，对应ccmp25_pwm20_pins 用于正常操作模式，而 ccmp25_pwm20_sleep_pins 用于睡眠低功耗模式。大概是高电平时引脚功耗小。 
 +这背光驱动应该是PWM输出，这里对应的AF8和ANALOG所具备的功能，可以从STMP257手册查得，事实上，smartIOMUX已经默认将其设置为timer对应的功能。 
 +====PLC中的编码器接口设备树==== 
 +以MP257的PLC参考设计为例，当前的smartIOMUX接口只能选择pwm接口功能而非编码器接口，所以它生成的设备树是这样的结构，分两个定时器节点和&pinctrl的子节点两个部分，注意两个PWM才构成一个编码器的接口，我们先以pwm10为例来解读PWM的设备树： 
 +<code> 
 +&timers1 { 
 +    pwm10: pwm { 
 +      pinctrl-names = "default", "sleep"; 
 + pinctrl-0 = <&ccmp25_timers1_ch3_pwm_pins>; 
 + pinctrl-1 = <&ccmp25_timers1_ch3_pwm_sleep_pins>; 
 + status = "okay"; 
 + 
 +    } 
 +} 
 +</code> 
 +而&pinctrl处的子节点默认是这配置 
 +<code> 
 +       ccmp25_timers1_ch3_pwm_pins: ccmp25-timers1-ch3-pwm { 
 + pins { 
 + pinmux = <STM32_PINMUX('D',  9,  AF8)>; /* TIM1_CH3_PWM */ 
 + drive-push-pull; 
 + bias-disable; 
 + slew-rate = <0>; 
 + }; 
 + }; 
 + 
 + ccmp25_timers1_ch3_pwm_sleep_pins: ccmp25-timers1-ch3-pwm-sleep { 
 + pins { 
 + pinmux = <STM32_PINMUX('D',  9, ANALOG)>; /* TIM1_CH3_PWM */ 
 + }; 
 + }; 
 + 
 +</code> 
 +对于encoder的设备树示例可参考文档：https://wiki.stmicroelectronics.cn/stm32mpu/wiki/LPTIM_device_tree_configuration#LPTIM2_configured_as_counter_and_quadrature_encoder 
 + 
 +注意两个pwm通道构成一个counter，也就是一个编码器接口，所以命名上保留PWM意义不大。并且我们应该用用原理图上的名称，比如DI_1_2以方便和原理图对应上，两个pwm接口对应一个counter，在smartIOMux中，我们可以查看到pwm对应的片段，相应地pwm10,pwm11就转为下面这个： 
 + 
 +因此编码器的设备树可对应改为： 
 +<code> 
 +&timers1 { 
 +    counter_DI_1_2:  {                                          /* remove pwm10,pwm11 and add this */ 
 +      pinctrl-names = "default", "sleep"; 
 + pinctrl-0 = <&ccmp25_timers1_ch3_4_pins>; 
 + pinctrl-1 = <&ccmp25_timers1_ch3_4_sleep_pins>; 
 + status = "okay"; 
 + 
 +    } 
 +} 
 +</code> 
 +和 
 + ccmp25_timers1_ch3_4_pins: ccmp25-timers1-ch3_4 { 
 + pins { 
 + pinmux = <STM32_PINMUX('D',  9,  AF8)>, /* TIM1_CH3_PWM */ 
 +            <STM32_PINMUX('D',  8,  AF8)>; /* TIM1_CH4_PWM */ 
 + bias-disable; 
 + }; 
 + }; 
 + 
 + ccmp25_timers1_ch3_4_sleep_pins: ccmp25-timers1-ch3_4_sleep { 
 + pins { 
 + pinmux = <STM32_PINMUX('D',  9, ANALOG)>, /* TIM1_CH3_PWM */ 
 +            <STM32_PINMUX('D',  8, ANALOG)>; /* TIM1_CH4_PWM */ 
 + }; 
 + }; 
 +</code> 
 + 
 +总体上来说，SmartIOMux生成的设备树片段，AF的功能块一般是对的，所以我们只要找出PLC参考设计中的编码器定时器接口，两个一组，可批量参考上面修改。 
 + 
 +在smartIOMUX中，pwm名称后有DI的序号，相邻的两个DI为一组，因此通过smartIOMUX可以很快查到对应编码器接口所对应的定时器和引脚，同原理图匹配： 
 + 
 +{{:digi:arm-embedded:ccmp2:pasted:20241021-204115.png}} 
 + 
 +在smartIOMUX上把pwm和对应的编码器接口整理列表如下，以方便设备树修改： 
 +^编码器 ^ 原pwm ^定时器  ^ MPU引脚   ^ SOM引脚   ^  
 +| counter_DI_1_2 | pwm10,pwm11 | timers1_ch3_ch4 | PD9,PD8  | AA11,AA12 |  
 +| counter_DI_3_4 | pwm14,pwm15 | timers2_ch3_ch4 | PG5,PF11 | V1,AC17 |  
 +| counter_DI_5_6 | pwm18,pwm19 | timers3_ch3_ch4 | PF13,PF3 | | 
 +| counter_DI_7_8 | pwm22,pwm23 | timers4_ch3_ch4 | PD6,PF4 | | 
 +| counter_DI_9_10 | pwm26,pwm27 | timers5_ch3_ch4 | PG2,PG1 | | 
 +| counter_DI_11_12 | pwm30,pwm4 | timers8_ch3,lptimers3_ch1 | PI4,PZ2 | | 
 + 
 +按上面表格和之前DI_1_2的编码器接口格式，以此类推，很快就可以改好所有编码器的设备树片段。 
 + 
 + 
 +为了方便版本管理，可以用git的方式来管理设备树源码，并以链接文件的形式通过deyaio工具来编译，请进一步参考：[[digi:arm-embedded:ccmp2:customdt|自定义设备树的实现]] 
 + 
 +====后记：GPIO和DI调整==== 
 +一般地，为了让编码器的输入使用同一个定时器的通道，我们在设计时应先添加DI,把PWM输出放在后面，最后添加GPIO。如果您使用Digi开发板作为参考，保留了原先GPIO和PWM等接口，在添加较多的定时器输入捕获资源时，有时会碰到无法把两个通道放在同一个定时器的情况，这时可以手动修改。 
 +首先，在SmartIOMux里，把不同定时器的其中一个通道lock取消，这时可以看到，有中一个定时器通道可以选择，如下所示： 
 +{{:digi:arm-embedded:ccmp2:pasted:20241028-125201.png}} 
 +但在添加时会告诉你无法解决冲突，我们这时可以去Pads处，查看可选的pad，本例是AC_7(但显示为黄色，表示有冲突可解决）， 
 +{{:digi:arm-embedded:ccmp2:pasted:20241028-125621.png}} 
 + 
 +这样我们再到Table View里查找AC_7，发现是某个GPIO占用了，先记录一下这个GPIO的相关定义和功能，把这个GPIO先暂时删除，添加好PWM对应的DI后，再把这个GPIO添加回来，让系统自动选择可用的GPIO即可。 
 + 
 +疑问：作为编码器的输入，是否要使用lowpower的定时器，因为官方spec在这些定时器的功能中有专门的encoder mode， 但如果只要普通的input capture，只需普通的定时器即可。此外，还有TIM1和TIM8是高级控制功能的定时器，是否有专用的功能需要保留不用它们？ 
 + 
  
-设备树可相互嵌套，所以常见的做法是板级的dts会include模块级的dtsi，模块级的dtsi会include芯片级的dtsi。大部分的接口或接口基础定义是在dtsi完成。对于特定的一个接口，我们通常需要从pin脚定义开始，如果没在dtsi中定义，或是需要给个关联性强的名称来覆盖定义，可以在板级的@pinctrl节点内定义它。