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AM335x(TQ335x)学习笔记——GPIO按键驱动移植

还是按照S5PV210的学习顺序来，我们首先解决按键问题。TQ335x有六个用户按键，分别是上、下、左、右、Enter和ESC。开始我想到的是跟学习S5PV210时一样，编写输入子系统驱动解决按键问题，但是浏览driver/input/keyboard目录时意外的发现了gpio-keys.c，大体上看下该驱动程序，其功能是实现了通用的gpio按键。再去看了下DTS，发现DTS中有对gpio-keys的引用，于是猜到，新的内核不需要自己编写输入子系统驱动，可以通过配置DTS直接解决按键问题。本人最终通过实验证实了这个猜想，下面是实验笔记及本人的一些理解。

（1）确定GPIO管脚

通过查看TQ335x的原理图可以看到，TQ335x的6个按键分别接在GPIO1的20~25管脚上，原理图如下：

AM335x(TQ335x)学习笔记——GPIO按键驱动移植-LMLPHP

（2）查看原有的dts配置

进行DTS文件修改之前可以阅读下内核相关文档，在Documentation/devicetree/目录下有很多关于devicetree的记载，其实，这些第一手的资料才是最具参考价值的资料。我还没来得及系统的阅读这些文档，急于实现功能，仅阅读了gpio-key和pinmux相关的部分就开始了修改工作，这是浮躁的表现，大家不要养成这种恶习啊！

通过仔细阅读原dts文件可以发现am335x-evm开发板上有个gpio矩阵键盘和gpio的音量+、音量-键，且矩阵键盘和音量键与TQ335x的按键管脚有冲突，因此，删除这两组配置并重新添加适应TQ335x按键的配置。修改后的DTS代码片段如下：

  1. gpio_keypad: gpio_keyad@0{
  2. compatible = "gpio-keys";
  3. #address-cells = <1>;
  4. #size-cells = <0>;
  5. autorepeat;
  6. switch@1 {
  7. label = "up";
  8. linux,code = <103>;
  9. gpios = <&gpio1 20 GPIO_ACTIVE_LOW>;
  10. gpio-key,wakeup;
  11. };
  12. switch@2 {
  13. label = "down";
  14. linux,code = <108>;
  15. gpios = <&gpio1 21 GPIO_ACTIVE_LOW>;
  16. gpio-key,wakeup;
  17. };
  18. switch@3 {
  19. label = "left";
  20. linux,code = <105>;
  21. gpios = <&gpio1 22 GPIO_ACTIVE_LOW>;
  22. gpio-key,wakeup;
  23. };
  24. switch@4 {
  25. label = "right";
  26. linux,code = <106>;
  27. gpios = <&gpio1 23 GPIO_ACTIVE_LOW>;
  28. gpio-key,wakeup;
  29. };
  30. switch@5 {
  31. label = "enter";
  32. linux,code = <28>;
  33. gpios = <&gpio1 24 GPIO_ACTIVE_LOW>;
  34. gpio-key,wakeup;
  35. };
  36. switch@6 {
  37. label = "esc";
  38. linux,code = <1>;
  39. gpios = <&gpio1 25 GPIO_ACTIVE_LOW>;
  40. gpio-key,wakeup;
  41. };
  42. };

其中，linux,code后面对应的是linux标准的键值，可以在linux系统中找到，路径是：/usr/include/linux/input.h。

由于这六个按键使用的是gpio管脚，还需要通过后面的pinmux配置下gpio相关寄存器。同样的，删除gpio矩阵键盘和音量键相关的配置，添加使用TQ335x的配置，修改后的代码片段如下：

  1. &am33xx_pinmux {
  2. pinctrl-names = "default";
  3. pinctrl-0 = <&clkout2_pin>;
  4. gpio_key_pins: gpio_keys_s0 {
  5. pinctrl-single,pins = <
  6. 0x50 (PIN_INPUT_PULLUP | MUX_MODE7) /* gpmc_a3.gpio1_20 */
  7. 0x54 (PIN_INPUT_PULLUP | MUX_MODE7) /* gpmc_a5.gpio1_21 */
  8. 0x58 (PIN_INPUT_PULLUP | MUX_MODE7) /* gpmc_a6.gpio1_22 */
  9. 0x5C (PIN_INPUT_PULLUP | MUX_MODE7) /* gpmc_a7.gpio1_23 */
  10. 0x60 (PIN_INPUT_PULLUP | MUX_MODE7) /* gpmc_a8.gpio1_24 */
  11. 0x64 (PIN_INPUT_PULLUP | MUX_MODE7) /* gpmc_a9.gpio1_25 */
  12. >;
  13. };
  14. i2c0_pins: pinmux_i2c0_pins {
  15. pinctrl-single,pins = <
  16. 0x188 (PIN_INPUT_PULLUP | MUX_MODE0)    /* i2c0_sda.i2c0_sda */
  17. 0x18c (PIN_INPUT_PULLUP | MUX_MODE0)    /* i2c0_scl.i2c0_scl */
  18. >;
  19. };

需要注意的是，pinctrl-0后与矩阵键盘和音量键相关的配置项名称也要删除，对于phandler，目前还没有看懂什么意思，这里先让按键功能正常，之后再去详细的研究dts。学习dts的时候也会来写笔记的。

（3）重新编译dts

与之前编译dts的方法一样：

  1. make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- tq335x.dtb

（4）用新的dtb启动内核

将新的tq335x.dtb拷贝到SD卡的boot目录下（可以直接覆盖掉原来的）并给开发板上电，同时按任意键使u-boot进入命令行模式，使用命令启动内核：

  1. load mmc 0 ${fdtaddr} /boot/tq335x.dtb
  2. load mmc 0 ${loadaddr} /boot/zImage
  3. load mmc 0 ${rdaddr} /boot/ramdisk.img
  4. bootz ${loadaddr} ${rdaddr} ${fdtaddr}

（5）测试按键

从终端上无法直接看到按键效果，不过可以同hexdump命令来测试按键功能是否正常，使用方法如下：

  1. hexdump /dev/input/event0

由于gpio-keys驱动将按键事件映射到了/dev/input/event0设备节点上，因此，对该设备节点使用hexdump工具可以读取到按键事件。执行上述指令后按键，可以从终端上看到输出。我按照上、下、左、右、Enter和ESC的顺序短按这六个键，可以看到如下Log：

  1. @tq335x #hexdump /dev/input/event0
  2. 0000000 4b7c 386d f9b4 0005 0001 0067 0001 0000
  3. 0000010 4b7c 386d f9b4 0005 0000 0000 0000 0000
  4. 0000020 4b7c 386d 80c4 0008 0001 0067 0000 0000
  5. 0000030 4b7c 386d 80c4 0008 0000 0000 0000 0000
  6. 0000040 4b7d 386d 09f8 0008 0001 006c 0001 0000
  7. 0000050 4b7d 386d 09f8 0008 0000 0000 0000 0000
  8. 0000060 4b7d 386d 1005 000a 0001 006c 0000 0000
  9. 0000070 4b7d 386d 1005 000a 0000 0000 0000 0000
  10. 0000080 4b7f 386d 1304 000d 0001 0069 0001 0000
  11. 0000090 4b7f 386d 1304 000d 0000 0000 0000 0000
  12. 00000a0 4b80 386d 48e6 0000 0001 0069 0000 0000
  13. 00000b0 4b80 386d 48e6 0000 0000 0000 0000 0000
  14. 00000c0 4b80 386d f340 000a 0001 006a 0001 0000
  15. 00000d0 4b80 386d f340 000a 0000 0000 0000 0000
  16. 00000e0 4b80 386d cd6f 000c 0001 006a 0000 0000
  17. 00000f0 4b80 386d cd6f 000c 0000 0000 0000 0000
  18. 0000100 4b81 386d a2d7 0007 0001 001c 0001 0000
  19. 0000110 4b81 386d a2d7 0007 0000 0000 0000 0000
  20. 0000120 4b81 386d b39d 0009 0001 001c 0000 0000
  21. 0000130 4b81 386d b39d 0009 0000 0000 0000 0000
  22. 0000140 4b82 386d 5aa3 0002 0001 0001 0001 0000
  23. 0000150 4b82 386d 5aa3 0002 0000 0000 0000 0000
  24. 0000160 4b82 386d 4bf3 0004 0001 0001 0000 0000
  25. 0000170 4b82 386d 4bf3 0004 0000 0000 0000 0000

通过hexdump工具看到的数字是16进制的。由于linux的input_event事件定义如下：

  1. struct input_event {
  2. struct timeval time;
  3. __u16 type;
  4. __u16 code;
  5. __s32 value;
  6. };

结合之前设置的linux,code分析可知，hexdump打印的各列数据含义如下：

第一列：行号

第2~5列：输入事件时间戳，即结构体中的time。

第6列：输入事件类型，即结构体中的type。

第7列：按键的键值，即结构体中的code。

第8列：按键的状态，即结构体中的value，1表示按下，0表示松开。

细心的朋友会发现，按下并松开一个按键后能看到四行数据，这是由于每个input_event后会接一个linux同步事件，从上述log可以看到，同步事件的type，code，value都为0。

到这里，就完成了TQ335x的按键驱动移植。虽然过程很简单，但已经体会到了DTS的好处。对于一些通用的功能，可以不修改内核源码、不重新编译内核，仅修改dts配置就能实现所需的功能，如这里的gpio按键功能。dts方式启动内核有着巨大的优势，必须弄清DTS的编写规则，以后会记录DTS相关的笔记的。

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