harmony 鸿蒙PIN

  • 2022-08-09
  • 浏览 (740)

PIN

概述

功能简介

PIN即管脚控制器，用于统一管理各SoC的管脚资源，对外提供管脚复用功能。

基本概念

PIN是一个软件层面的概念，目的是为了统一对各SoC的PIN管脚进行管理，对外提供管脚复用功能，配置PIN管脚的电气特性。

  • SoC（System on Chip）

    系统级芯片，又称作片上系统，通常是面向特定用途将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器集成在单一芯片的标准产品。

  • 管脚复用

    由于芯片自身的引脚数量有限，无法满足日益增多的外接需求。此时可以通过软件层面的寄存器设置，让引脚工作在不同的状态，从而实现相同引脚完成不同功能的目的。

运作机制

在HDF框架中，同类型设备对象较多时（可能同时存在十几个同类型配置器），若采用独立服务模式，则需要配置更多的设备节点，且相关服务会占据更多的内存资源。相反，采用统一服务模式可以使用一个设备服务作为管理器，统一处理所有同类型对象的外部访问（这会在配置文件中有所体现），实现便捷管理和节约资源的目的。PIN模块接口适配模式采用统一服务模式（如图1所示）。

在统一模式下，所有的控制器都被核心层统一管理，并由核心层统一发布一个服务供接口层，因此这种模式下驱动无需再为每个控制器发布服务。

PIN模块各分层作用：

  • 接口层提供获取PIN管脚、设置PIN管脚推拉方式、获取PIN管脚推拉方式、设置PIN管脚推拉强度、获取PIN管脚推拉强度、设置PIN管脚功能、获取PIN管脚功能、释放PIN管脚的接口。

  • 核心层主要提供PIN管脚资源匹配，PIN管脚控制器的添加、移除以及管理的能力，通过钩子函数与适配层交互。

  • 适配层主要是将钩子函数的功能实例化，实现具体的功能。

图 1 统一服务模式结构图

统一服务模式结构图

约束与限制

PIN模块目前只支持小型系统LiteOS-A内核。

开发指导

场景介绍

PIN模块主要用于管脚资源管理。在各SoC对接HDF框架时，需要来适配PIN驱动。下文将介绍如何进行PIN驱动适配。

接口说明

为了保证上层在调用PIN接口时能够正确的操作PIN管脚，核心层在//drivers/hdf_core/framework/support/platform/include/pin/pin_core.h中定义了以下钩子函数，驱动适配者需要在适配层实现这些函数的具体功能，并与钩子函数挂接，从而完成适配层与核心层的交互。

PinCntlrMethod定义：

struct PinCntlrMethod {
    int32_t (*SetPinPull)(struct PinCntlr *cntlr, uint32_t index, enum PinPullType pullType);
    int32_t (*GetPinPull)(struct PinCntlr *cntlr, uint32_t index, enum PinPullType *pullType);
    int32_t (*SetPinStrength)(struct PinCntlr *cntlr, uint32_t index, uint32_t strength);
    int32_t (*GetPinStrength)(struct PinCntlr *cntlr, uint32_t index, uint32_t *strength);
    int32_t (*SetPinFunc)(struct PinCntlr *cntlr, uint32_t index, const char *funcName);
    int32_t (*GetPinFunc)(struct PinCntlr *cntlr, uint32_t index, const char **funcName);
};

表 1 PinCntlrMethod成员的钩子函数功能说明

成员函数 入参 出参 返回值 功能
SetPinPull cntlr：结构体指针，核心层PIN控制器
index：uint32_t类型变量，管脚索引号
pullType：枚举常量，PIN管脚推拉方式		 无 HDF_STATUS相关状态 PIN设置管脚推拉方式
GetPinPull cntlr：结构体指针，核心层PIN控制器
index：uint32_t类型变量，管脚索引号		 pullType：枚举常量指针，传出获取的PIN管脚推拉方式 HDF_STATUS相关状态 PIN获取管脚推拉方式
SetPinStrength cntlr：结构体指针，核心层PIN控制器
index：uint32_t类型变量，管脚索引号
strength：uint32_t变量，PIN推拉强度		 无 HDF_STATUS相关状态 PIN设置推拉强度
GetPinStrength cntlr：结构体指针，核心层PIN控制器
index：uint32_t类型变量，管脚索引号		 strength：uint32_t变量指针，传出获取的PIN推拉强度 HDF_STATUS相关状态 PIN获取推拉强度
SetPinFunc cntlr：结构体指针，核心层PIN控制器
index：uint32_t类型变量，管脚索引号
funcName：char指针常量，传入PIN管脚功能		 无 HDF_STATUS相关状态 PIN设置管脚功能
GetPinFunc cntlr：结构体指针，核心层PIN控制器
index：uint32_t类型变量，管脚索引号		 funcName：char双重指针常量，传出获取的PIN管脚功能 HDF_STATUS相关状态 PIN获取管脚功能

开发步骤

PIN模块适配HDF框架包含以下四个步骤：

  • 实例化驱动入口

  • 配置属性文件

  • 实例化PIN控制器对象

  • 驱动调试

开发实例

下方将基于Hi3516DV300开发板以//device/soc/hisilicon/common/platform/pin/pin_hi35xx.c驱动为示例，展示需要驱动适配者提供哪些内容来完整实现设备功能。

  1. 实例化驱动入口

    驱动入口必须为HdfDriverEntry（在hdf_device_desc.h中定义）类型的全局变量，且moduleName要和device_info.hcs中保持一致。HDF框架会将所有加载的驱动的HdfDriverEntry对象首地址汇总，形成一个类似数组的段地址空间，方便上层调用。

    一般在加载驱动时HDF会先调用Bind函数，再调用Init函数加载该驱动。当Init调用异常时，HDF框架会调用Release释放驱动资源并退出。

    PIN驱动入口开发参考：

    static struct HdfDriverEntry g_hi35xxPinDriverEntry = {
    .moduleVersion = 1,
    .Bind = Hi35xxPinBind,                // PIN不需要实现Bind，本例是一个空实现，驱动适配者可根据自身需要添加相关操作
    .Init = Hi35xxPinInit,                // 挂接PIN模块Init实例化
    .Release = Hi35xxPinRelease,          // 挂接PIN模块Release实例化
    .moduleName = "hi35xx_pin_driver",    // 【必要且与HCS文件中里面的moduleName匹配】
};
HDF_INIT(g_hi35xxPinDriverEntry);         // 调用HDF_INIT将驱动入口注册到HDF框架中

  2. 配置属性文件

    完成驱动入口注册之后，需要在device_info.hcs文件中添加deviceNode信息，deviceNode信息与驱动入口注册相关。本例以两个PIN控制器为例，如有多个器件信息，则需要在device_info.hcs文件增加对应的deviceNode信息，以及在gpio_config.hcs文件中增加对应的器件属性。器件属性值对于驱动适配者的驱动实现以及核心层PinCntlr相关成员的默认值或限制范围有密切关系，比如控制器号，控制器管脚数量、管脚等,需要在pin_config.hcs中配置器件属性。

    统一服务模式的特点是device_info.hcs文件中第一个设备节点必须为PIN管理器，其各项参数如表2所示：

    表 2 device_info.hcs节点参数说明

|成员名|值| |——–|——–| |policy|驱动服务发布的策略，PIN管理器具体配置为2，表示驱动对内核态和用户态都发布服务| |priority|驱动启动优先级（0-200），值越大优先级越低。PIN管理器具体配置为8| |permission|驱动创建设备节点权限，PIN管理器具体配置为0664| |moduleName|驱动名称，PIN管理器固定为HDF_PLATFORM_PIN_MANAGER| |serviceName|驱动对外发布服务的名称，PIN管理器服务名设置为HDF_PLATFORM_PIN_MANAGER| |deviceMatchAttr|驱动私有数据匹配的关键字，PIN管理器没有使用，可忽略|

- device_info.hcs 配置参考：

    在//vendor/hisilicon/hispark_taurus/hdf_config/device_info/device_info.hcs文件中添加deviceNode描述。

    ```c
    root {
        device_info {
            platform :: host {
                hostName = "platform_host";
                priority = 50;
                device_pin :: device {
                    device0 :: deviceNode {                              // 用于统一管理PIN并发布服务
                        policy = 2;                                      // 2：用户态可见；1：内核态可见；0：不需要发布服务。
                        priority = 8;                                    // 启动优先级
                        permission = 0644;                               // 创建设备节点权限
                        moduleName = "HDF_PLATFORM_PIN_MANAGER";
                        serviceName = "HDF_PLATFORM_PIN_MANAGER";
                    }
                    device1 :: deviceNode {                              // 为每一个PIN控制器配置一个HDF设备节点，存在多个时必须添加，否则不用。
                        policy = 0;
                        priority = 10;                                   // 驱动启动优先级
                        permission = 0644;                               // 驱动创建设备节点权限
                        moduleName = "hi35xx_pin_driver";                // 【必要】用于指定驱动名称，需要与期望的驱动Entry中的moduleName一致。
                        deviceMatchAttr = "hisilicon_hi35xx_pin_0";      // 【必要】用于配置控制器私有数据，要与pin_config.hcs中对应控制器保持一致，具体的控制器信息在pin_config.hcs中。
                    }
                    device2 :: deviceNode {
                        policy = 0;
                        priority = 10;
                        permission = 0644;
                        moduleName = "hi35xx_pin_driver";
                        deviceMatchAttr = "hisilicon_hi35xx_pin_1";
                    }
                    ......                                               // 如果存在多个PIN控制器时【必须】添加节点，否则不用                    
                }
            }
        }
    }
    ```

-  pin_config.hcs配置参考：

    在//device/soc/hisilicon/hi3516dv300/sdk_liteos/hdf_config/pin/pin_config.hcs文件配置器件属性，其中配置参数如下：

    ```c
    root {
        platform {
            pin_config_hi35xx {
                template pin_controller {                   // 【必要】配置模板配，如果下面节点使用时继承该模板，则节点中未声明的字段会使用该模板中的默认值。
                    number = 0;                             // 【必要】PIN控制器号
                    regStartBasePhy = 0;                    // 【必要】寄存器物理基地址起始地址
                    regSize = 0;                            // 【必要】寄存器位宽
                    pinCount = 0;                           // 【必要】管脚数量
                    match_attr = "";
                    template pin_desc {
                        pinName = "";                       // 【必要】管脚名称
                            init = 0;                       // 【必要】寄存器默认值
                            F0 = "";                        // 【必要】功能0
                            F1 = "";                        // 功能1
                            F2 = "";                        // 功能2
                            F3 = "";                        // 功能3
                            F4 = "";                        // 功能4
                            F5 = "";                        // 功能5
                        }
                }
                controller_0 :: pin_controller {
                    number = 0;
                    regStartBasePhy = 0x10FF0000;
                    regSize = 0x48;
                    pinCount = 18;
                    match_attr = "hisilicon_hi35xx_pin_0";
                    T1 :: pin_desc {
                        pinName = "T1";
                        init = 0x0600;
                        F0 = "EMMC_CLK";
                        F1 = "SFC_CLK";
                        F2 = "SFC_BOOT_MODE";
                    }
                    ......                                  // 对应管脚控制器下的每个管脚，按实际添加。
                }
                ......                                      // 每个管脚控制器对应一个控制器节点，如存在多个PIN控制器，请依次添加对应的控制器节点。
            }
        }
    }
    ```

    需要注意的是，新增pin_config.hcs配置文件后，必须在产品对应的hdf.hcs文件中将其包含如下语句所示，否则配置文件无法生效。

    ```c
    #include "../../../../device/soc/hisilicon/hi3516dv300/sdk_liteos/hdf_config/pin/pin_config.hcs" // 配置文件相对路径
    ```

  1. 实例化PIN控制器对象

    完成配置属性文件之后，下一步就是以核心层PinCntlr对象的初始化为核心，包括驱动适配者自定义结构体（传递参数和数据），实例化PinCntlr成员PinCntlrMethod（让用户可以通过接口来调用驱动底层函数），实现HdfDriverEntry成员函数（Bind、Init、Release）。

    • 驱动适配者自定义结构体参考

      从驱动的角度看，自定义结构体是参数和数据的载体，而且pin_config.hcs文件中的数值会被HDF读入并通过DeviceResourceIface来初始化结构体成员，一些重要数值也会传递给核心层对象。

      在Hi35xxPinCntlrInit函数中对PinCntlr成员进行初始化操作。

      // 驱动适配者自定义管脚描述结构体
struct Hi35xxPinDesc {
    const char *pinName;                       // 管脚名
    uint32_t init;                             // 初始化值
    uint32_t index;                            // 管脚索引
    int32_t pullType;                          // 管脚推拉方式
    int32_t strength;                          // 管脚推拉强度
    const char *func[HI35XX_PIN_FUNC_MAX];     // 管脚功能名字符串数组
};


// 驱动适配者自定义结构体
struct Hi35xxPinCntlr {
    struct PinCntlr cntlr;                     // 是核心层控制对象，具体描述见下面
    struct Hi35xxPinDesc *desc;                // 驱动适配者自定义管脚描述结构体指针
    volatile unsigned char *regBase;           // 寄存器映射地址
    uint16_t number;                           // 管脚控制器编号
    uint32_t regStartBasePhy;                  // 寄存器物理基地址起始地址
    uint32_t regSize;                          // 寄存器位宽
    uint32_t pinCount;                         // 管脚数量
};


// PinCntlr是核心层控制器结构体，其中的成员在Init函数中会被赋值。
struct PinCntlr {
    struct IDeviceIoService service;           // 驱动服务
    struct HdfDeviceObject *device;            // 驱动设备对象
    struct PinCntlrMethod *method;             // 钩子函数
    struct DListHead node;                     // 链表节点
    OsalSpinlock spin;                         // 自旋锁
    uint16_t number;                           // 管脚控制器编号
    uint16_t pinCount;                         // 管脚数量
    struct PinDesc *pins;                      // 管脚资源
    void *priv;                                // 私有数据
};


// PIN管脚控制器初始化
static int32_t Hi35xxPinCntlrInit(struct HdfDeviceObject *device, struct Hi35xxPinCntlr *hi35xx)
{
    struct DeviceResourceIface *drsOps = NULL;
    int32_t ret;
    // 从hcs文件读取管脚控制器相关属性
    drsOps = DeviceResourceGetIfaceInstance(HDF_CONFIG_SOURCE);
    if (drsOps == NULL||drsOps->GetUint32 == NULL||drsOps->GetUint16 == NULL) {
        HDF_LOGE("%s: invalid drs ops fail!", __func__);
        return HDF_FAILURE;
    }
    ret = drsOps->GetUint16(device->property, "number", &hi35xx->number, 0);
    if (ret != HDF_SUCCESS) {
        HDF_LOGE("%s: read number failed", __func__);
        return ret;
    }


    if (hi35xx->number > HI35XX_PIN_MAX_NUMBER) {
        HDF_LOGE("%s: invalid number:%u", __func__, hi35xx->number);
        return HDF_ERR_INVALID_PARAM;
    }
    ret = drsOps->GetUint32(device->property, "regStartBasePhy", &hi35xx->regStartBasePhy, 0);
    if (ret != HDF_SUCCESS) {
        HDF_LOGE("%s: read regStartBasePhy failed", __func__);
        return ret;
    }
    ret = drsOps->GetUint32(device->property, "regSize", &hi35xx->regSize, 0);
    if (ret != HDF_SUCCESS) {
        HDF_LOGE("%s: read regSize failed", __func__);
        return ret;
    }
    ret = drsOps->GetUint32(device->property, "pinCount", &hi35xx->pinCount, 0);
    if (ret != HDF_SUCCESS) {
        HDF_LOGE("%s: read pinCount failed", __func__);
        return ret;
    }
    if (hi35xx->pinCount > PIN_MAX_CNT_PER_CNTLR) {
        HDF_LOGE("%s: invalid number:%u", __func__, hi35xx->number);
        return HDF_ERR_INVALID_PARAM;
    }
    // 将读取的值赋值给管脚控制器的成员，完成管脚控制器初始化。
    hi35xx->cntlr.pinCount = hi35xx->pinCount;
    hi35xx->cntlr.number = hi35xx->number;
    hi35xx->regBase = OsalIoRemap(hi35xx->regStartBasePhy, hi35xx->regSize);  // 管脚控制器映射
    if (hi35xx->regBase == NULL) {
        HDF_LOGE("%s: remap Pin base failed", __func__);
        return HDF_ERR_IO;
    }
    hi35xx->desc = (struct Hi35xxPinDesc *)OsalMemCalloc(sizeof(struct Hi35xxPinDesc) * hi35xx->pinCount);
    if (hi35xx->desc == NULL) {
        HDF_LOGE("%s: memcalloc hi35xx desc failed", __func__);
        return HDF_ERR_MALLOC_FAIL;
    }
    hi35xx->cntlr.pins = (struct PinDesc *)OsalMemCalloc(sizeof(struct PinDesc) * hi35xx->pinCount);
        if (hi35xx->desc == NULL) {
        HDF_LOGE("%s: memcalloc hi35xx cntlr pins failed", __func__);
        return HDF_ERR_MALLOC_FAIL;
    }
    return HDF_SUCCESS;
}

    • PinCntlr成员钩子函数结构体PinCntlrMethod的实例化。

      static struct PinCntlrMethod g_method = {
    .SetPinPull = Hi35xxPinSetPull,              // 设置推拉方式
    .GetPinPull = Hi35xxPinGetPull,              // 获取推拉方式
    .SetPinStrength = Hi35xxPinSetStrength,      // 设置推拉强度
    .GetPinStrength = Hi35xxPinGetStrength,      // 获取推拉强度
    .SetPinFunc = Hi35xxPinSetFunc,              // 设置管脚功能
    .GetPinFunc = Hi35xxPinGetFunc,              // 获取管脚功能
};

    • Init函数开发参考

      入参

      HdfDeviceObject：HDF框架给每一个驱动创建的设备对象，用来保存设备相关的私有数据和服务接口。

      返回值：

      HDF_STATUS相关状态（表3为部分展示，如需使用其他状态，可参考//drivers/hdf_core/interfaces/inner_api/utils/hdf_base.h中HDF_STATUS定义）。

      表 3 HDF_STATUS相关状态说明

    |状态(值)|问题描述| |——–|——–| |HDF_ERR_INVALID_OBJECT|控制器对象非法| |HDF_ERR_MALLOC_FAIL|内存分配失败| |HDF_ERR_INVALID_PARAM|参数非法| |HDF_ERR_IO|I/O 错误| |HDF_SUCCESS|初始化成功| |HDF_FAILURE|初始化失败|

    函数说明：


初始化自定义结构体对象和PinCntlr成员，并通过调用核心层PinCntlrAdd函数挂载PIN控制器。


```c
static int32_t Hi35xxPinReadFunc(struct Hi35xxPinDesc *desc, const struct DeviceResourceNode *node, struct DeviceResourceIface *drsOps)
{
    int32_t ret;
    uint32_t funcNum = 0;
    // 从hcs中读取管脚控制器子节点管脚功能名
    ret = drsOps->GetString(node, "F0", &desc->func[funcNum], "NULL");
    if (ret != HDF_SUCCESS) {
        HDF_LOGE("%s: read F0 failed", __func__);
        return ret;
    }


    funcNum++;
    ret = drsOps->GetString(node, "F1", &desc->func[funcNum], "NULL");
    if (ret != HDF_SUCCESS) {
        HDF_LOGE("%s: read F1 failed", __func__);
        return ret;
    }


    funcNum++;
    ......
    return HDF_SUCCESS;
}


static int32_t Hi35xxPinParsePinNode(const struct DeviceResourceNode *node, struct Hi35xxPinCntlr *hi35xx, int32_t index)
{
    int32_t ret;
    struct DeviceResourceIface *drsOps = NULL;
    // 从hcs中读取管脚控制器子节点管脚相关属性
    drsOps = DeviceResourceGetIfaceInstance(HDF_CONFIG_SOURCE);
    if (drsOps == NULL||drsOps->GetUint32 == NULL||drsOps->GetString == NULL) {
        HDF_LOGE("%s: invalid drs ops fail!", __func__);
        return HDF_FAILURE;
    }
    ret = drsOps->GetString(node, "pinName", &hi35xx->desc[index].pinName, "NULL");
    if (ret != HDF_SUCCESS) {
        HDF_LOGE("%s: read pinName failed", __func__);
        return ret;
    }
    ...
    ret = Hi35xxPinReadFunc(&hi35xx->desc[index], node, drsOps);
    if (ret != HDF_SUCCESS) {
        HDF_LOGE("%s:Pin read Func failed", __func__);
        return ret;
    }
    hi35xx->cntlr.pins[index].pinName = hi35xx->desc[index].pinName;
    hi35xx->cntlr.pins[index].priv = (void *)node;
    ......
    return HDF_SUCCESS;
}


static int32_t Hi35xxPinInit(struct HdfDeviceObject *device)
{
    ......
    struct Hi35xxPinCntlr *hi35xx = NULL;
    ......
    ret = Hi35xxPinCntlrInit(device, hi35xx);                         // 管脚控制器初始化
    ......
    DEV_RES_NODE_FOR_EACH_CHILD_NODE(device->property, childNode) {   // 遍历管脚控制器的每个子节点
        ret = Hi35xxPinParsePinNode(childNode, hi35xx, index);        // 解析子节点
        ......
    }


    hi35xx->cntlr.method = &g_method;                                 // PinCntlrMethod实例化实例化对象的挂载
    ret = PinCntlrAdd(&hi35xx->cntlr);                                // 添加控制器
    if (ret != HDF_SUCCESS) {
        HDF_LOGE("%s: add Pin cntlr: failed", __func__);
        ret = HDF_FAILURE;
    }
    return HDF_SUCCESS;
}
```

    • Release函数开发参考

      入参：

      HdfDeviceObject：HDF框架给每一个驱动创建的设备对象，用来保存设备相关的私有数据和服务接口。

      返回值：

      无。

      函数说明：

      释放内存和删除控制器，该函数需要在驱动入口结构体中赋值给Release接口。当HDF框架调用Init函数初始化驱动失败时，可以调用Release释放驱动资源。

      static void Hi35xxPinRelease(struct HdfDeviceObject *device)
{
    int32_t ret;
    uint16_t number;
    struct PinCntlr *cntlr = NULL;
    struct Hi35xxPinCntlr *hi35xx = NULL;
    struct DeviceResourceIface *drsOps = NULL;


    if (device == NULL||device->property == NULL) {
        HDF_LOGE("%s: device or property is null", __func__);
        return;
    }
    // 从hcs文件中读取管脚控制器编号
    drsOps = DeviceResourceGetIfaceInstance(HDF_CONFIG_SOURCE);
    if (drsOps == NULL||drsOps->GetUint32 == NULL||drsOps->GetString == NULL) {   
        HDF_LOGE("%s: invalid drs ops", __func__);
        return;
    }
    ret = drsOps->GetUint16(device->property, "number", &number, 0);
    if (ret != HDF_SUCCESS) {
        HDF_LOGE("%s: read cntlr number failed", __func__);
        return;
    }


    cntlr = PinCntlrGetByNumber(number);            // 通过管脚控制器编号获取管脚控制器
    PinCntlrRemove(cntlr);
    hi35xx = (struct Hi35xxPinCntlr *)cntlr;
    if (hi35xx != NULL) {
        if (hi35xx->regBase != NULL) {
            OsalIoUnmap((void *)hi35xx->regBase);
        }
        OsalMemFree(hi35xx);
    }
}

  2. 驱动调试

【可选】针对新增驱动程序，建议验证驱动基本功能，例如挂载后的信息反馈，PIN管脚设置推拉方式、推拉强度等。

你可能感兴趣的鸿蒙文章

harmony 鸿蒙驱动使用指南

harmony 鸿蒙HDF驱动开发流程

harmony 鸿蒙概述

harmony 鸿蒙Audio

harmony 鸿蒙Camera

harmony 鸿蒙Codec

harmony 鸿蒙WLAN

harmony 鸿蒙Face_auth

harmony 鸿蒙Fingerprint_auth

harmony 鸿蒙LCD

0  赞
  • 所属分类： 后端技术
  • 本文标签： 软件 鸿蒙
  • 版权声明： 原创文章如转载，请注明本文链接: https://www.seaxiang.com/blog/e2df4a70c52e456e8b714874288415d2
热门推荐
标签云
Linux Java Spring Spring Boot docker 大数据 前端 生活 maven golang 软件 spring cloud fintech mac vscode 其他 区块链 以太坊 V神 开发者 技术 股票 git greenplum 分布式事务 chrome mysql flink kafka 设计模式 原理 鸿蒙 seo
最新文章
本文目录