【i.MX6ULL】驱动开发6——Pinctrl子系统与GPIO子系统点亮LED
使用直接操作寄存器的方式，是将与LED有关的寄存器信息，直接写到了LED的驱动代码中，这也是一种比较常规的控制方式。但当芯片的寄存器发了变动，就要对底层的驱动进行重写。
使用设备树
本篇介绍的Pinctrl子系统与GPIO子系统的方式，不需要再直接操作寄存器了，因为这两个子系统已经替我们实现了对寄存器的操作，我们只需要操作这两个子系统提供的API函数即可。
1 Pinctrl子系统
Pintrl子系统，顾名思义，就是管理pin引脚的一个系统，比如要点亮LED，即要控制LED对应引脚的高低电平，就要先通过Pintrl子系统将LED对应的引脚复用为GPIO功能（这一点是不是和之前寄存器配置时使用的MUX寄存器的功能有点像）。
1.1 设备树中iomuxc节点
如何使用Pintrl子系统呢？其实它也是要依赖设备树的，先来了解一下设备树里的iomuxc节点，这个节点是IOMUXC外设对应的节点，负责IO功能的复用。
打开自己开发板对应的设备树文件（我的是imx6ull-myboard.dts），然后找到iomuxc节点，先来看一下其基本结构：
这里以pinctrl_hog_1插拔子节点为例进行分析，它是和热插拔有关的Pin集合，比如USB OTG的ID引脚，pinctrl_csi1子节点是csi外设所使用的PIN，本篇需要控制LED的亮灭，就需要新建一个对应的节点，然后将这个自定义外设的所有Pin配置信息都放到这个子节点中。
1.2 宏定义的含义解析
对于pinctrl_hog_1这个字节点，注意其中的：
这就是对Pin引脚的配置，配置包括两方面：一是设置Pin的复用功能，二是设置Pin的电气特性。
前面的MX6UL_PAD_UART1_RTS_B__GPIO1_IO19这个宏定义， 定义在arch/arm/boot/dts/imx6ul-pinfunc.h中（注意imx6ull.dtsi会引用imx6ull-pinfunc.h，而imx6ull-pinfunc.h又会引用imx6ul-pinfunc.h）
这里一共有8 个以MX6UL_PAD_UART1_RTS_B开头的宏定义，分别代表这个IO的8种不同的功能。
另外，这个宏定义的值，被分为了5段，每段的值都有具体的含义：
0x0090 mux_reg寄存器偏移地址
0x031C conf_reg寄存器偏移地址
0x0000 input_reg寄存器偏移地址(这里无效)
0x5 mux_reg寄存器的值
0x0 input_reg寄存器值(这里无效)
2 GPIO子系统
GPIO子系统，顾名思义，就是管理GPIO功能的一个系统，其作用是初始化配置GPIO（这一点是不是和之前寄存器配置时使用的PAD寄存器的功能有点像），并提供对外的API接口。使用GPIO子系统后，就不需要自己操作寄存器，通过调用GPIO子系统提供的API函数即可实现对GPIO的控制。
2.1 设备树中gpio信息
仍以热插拔节点为例：
UART1_RTS_B复用为GPIO1_IO19，通过读取其高低电平来判断SD卡有没有插入。
那SD卡驱动程序怎么知道CD引脚连接的GPIO1_IO19呢？还是需要设备树告诉驱动，在设备树中SD卡节点下添加一个属性来描述SD卡的 CD 引脚就行了：
属cd-gpios描述了SD卡的CD引脚使用的哪个IO，属性值一共有三个：
&gpio1 表示CD引脚所使用的IO属于GPIO1组
19 表示GPIO1组的第19号IO
GPIO_ACTIVE_LOW 表示低电平有效
根据上面这些信息，SD卡驱动程序就可以使用GPIO1_IO19来检测SD卡的CD信号了
2.2 gpio子系统API函数
2.2.1 gpio_request/free
gpio_request
用于申请一个GPIO管脚
gpio_free
用于释放一个GPIO管脚
2.2.2 gpio_direction_input/output
gpio_direction_input
用于设置某个GPIO为输入
gpio_direction_output
此函数用于设置某个GPIO为输出，并且设置默认输出值
2.2.3 gpio_get_value/set_value
gpio_get_value
此函数用于获取某个GPIO的值(0 或 1)
gpio_set_value
用于设置某个GPIO的值
2.3 与gpio相关的OF函数
2.3.1 of_gpio_named_count
用于获取设备树某个属性里面定义了几个GPIO信息
2.3.2 of_gpio_count
统计“gpios”这个属性的gpio数量
2.3.3 of_get_named_gpio
获取GPIO编号
3 Pinctr版LED驱动程序
上面介绍了Pinctrl子系统与GPIO子系统的基本情况，下面就来使用它们来实现LED的亮灭控制。
3.1 修改设备树文件
修改imx6ull-myboard.dts，在iomuxc节点的imx6ull-evk字节点下创建一个名为pinctrl_led的子节点，节点内容如下：
MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER3__GPIO5_IO03 表示将该io复用为GPIO
0x10b0 表示对PAD寄存器的配置值，具体含义为如下，之前的文章()介绍过。
在根节点下创建名为gpioled的LED节点，内容如下：
pinctrl-0 设置 LED所使用的PIN对应的pinctrl节点
led-gpio 指定了LED所使用的GPIO，这里是GPIO5的IO03，低电平有效
3.2 检查引脚是否使用冲突
因为我的开发板使用的设备树文件(imx6ull-myboard.dts)是从NXP官方提供的设备树文件(imx6ull-14x14-evk.dts)上修改而来的，可能某些引脚的配置与自己的开发板不一样，需要检查一下是否有使用冲突。
本次添加的这个MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER3__GPIO5_IO03与文件中的其它引脚没有出现冲突，因此无需修改。
3.3 修改LED驱动文件
在上一篇的设备树版的驱动文件上进行修改，主要修改内容如下。
头文件需要添加一个：
设备结构体改为gpio_led:
硬件初始化部分是主要修改的内容，这次就不需要从设备树读取寄存器操作了，也不需要自己再进行I/O内存映射了，而实使用gpio子系统的API函数来对LED的GPIO进行配置：
开关LED时，也不需要再直接操作寄存器了，也是使用API函数来操作：
4 实验测试
4.1 编译程序
编译设备树文件（.dtb），和上篇设备树点亮LED的实验一样，先将设备树文件复制到nfs文件系统位置，再从网络启动开发板，串口中查看设备树中是否有添加的gpioled节点：
编译LED驱动文件（.ko），复制到rootfs/lib/modules/4.1.15目录中：
LED应用程序不需要改，仍使用之前寄存器版点亮LED实验时使用的程序即可。
4.2 测试
测试方式与之前的一样，都是先加载驱动文件，然后调用应用程序来控制LED的亮灭：
效果和之前的寄存器版点亮LED与设备树版点亮LED的效果一样
5 总结
本篇介绍了使用Pinctrl子系统与GPIO子系统的方式来点亮LED，与之前的寄存器版点亮LED与设备树版点亮LED的最大区别在于不需要直接操作寄存器了，而是使用API函数来配置GPIO，具体操作寄存器在过程在API函数内部实现，我们无需在进行繁琐的寄存器操作。
本篇与上一篇的设备树版点亮LED的程序编写流程基本一致，因为都是要使用设备树，与上一篇的主要区别就在于，不需要将寄存器信息写入设备树，再从设备树获取出来手动配置寄存器了。
