2022/8/1
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[Linux]GPIO4bit/GPIO2bit/SPI/I2C接続のドライバカスタマイズ
この項目では、GPIO4bit /2bit/SPI/I2C接続(以下、汎用ポート接続)の汎用ポートを使用した接続方式の手順を開設しております。本手順では、通常のテストポイントを取得するまでに変更が必要な箇所についてご説明いたします。実際導入を行う際には、お客様の環境に合わせてDT+Traceの導入を行ってください。
Contents
出力ポートのレジスタ設定の調査
汎用ポート接続では、DBOX+Traceと接続するポートのHI/LOW制御が必要になります。出力ポートのレジスタのアドレスを調査いただき、使用するポートを出力ポートに設定してください。
サンプルドライバの構成
Driver_DT
-dt_tpdrv.c・・・ユーザーランド側の出力用ドライバ。
カーネル層のデバイスドライバをコールしWriteする。
Driver_xxx
-dt_xxx_drv.c・・・カーネル側の出力用のデバイスドライバ
(※"xxx"の部分は各接続方式になります。)
ダウンロードいただいたサンプルドライバは、以下のデータフォーマットでデータを出力するようになっております。
■GPIO4bit/2bit接続出力フォーマット
- GPIO2bitの場合は、DAT[0:1]
- データは、4bit/2bitパラレル転送とし、以下の項目順序でMSB First出力となります。
- ラッチタイミングは、CLKの立ち上がりと立ち下がりの両エッジです。
※4bitの場合は、addrのビット数は可変長(0/4/8/12/16/20/24)とし、24bitに満たない分の上位ビットはゼロとして扱われます。
※2bitの場合は、addrのビット数は可変長(0/2/4/8/10/12/14/16/18/20/22/24)とし、24bitに満たない上位ビットはゼロとして扱われます。
■SPI接続出力フォーマット
- データは、1bitシリアル転送とし、以下の項目順序でMSB First出力とします。
- ラッチのタイミングは、CLKの立ち上がりエッジです。
- _TP_BusOut()の引数dat(16bit)
- _TP_BusOut()の引数addr(0~24bit)
※addrのビット数は可変長とし、24bitに満たない分の上位ビットはゼロとして扱われます。
■I2C接続出力フォーマット
- データは、1bitシリアル転送とし、以下の項目順序でMSB First出力とする。
- 9bit目は、Low固定で出力する。
- ラッチのタイミングは、CLKの立ち上がりエッジ。
- _TP_BusOut()の引数dat(2byte)
- _TP_BusOut()の引数addr(1~3byte)
※addrのビット数は可変長とし、3byteに満たない分の上位ビットはゼロとして扱われます。
カーネル用デバイスドライバのカスタマイズ
ダウンロードいただいたファイルについて、以下の内容をターゲット環境に合わせてカスタマイズしてください。
出力ポート定義の設定
/*==============================================================================*/
/* Desc: GPIO Control setting */
/*==============================================================================*/
#define CS_BIT 7 /* CS */
#define CLK_BIT 25 /* CLK */
#define DATA0_BIT 8 /* DATA0 */
#define DATA1_BIT 9 /* DATA1 */
#define DATA2_BIT 10 /* DATA2 */
#define DATA3_BIT 11 /* DATA3 */
GPIO4bit/2bit/SPI/I2Cで使用する出力ポートの設定を行ってください。上記の例はGPIO4bitの例となっております。GPIO4bit/2bitの場合は、使用する4または2ポートを定義してください。
出力制御マクロの修正
サンプルドライバでは、各ポートのHI/LOW制御をマクロで操作しております。以下のマクロをターゲット環境に合わせて変更してください。
#define INP_GPIO(g) iowrite32(\
ioread32( (void*)((int *)iop+(g)/10) ) & ~(7<<(((g)%10)*3)), \
(void*)((int *)iop+(g)/10) )
#define OUT_GPIO(g) iowrite32(\
ioread32( (void*)((int *)iop+(g)/10) ) | (1<<(((g)%10)*3)), \
(void*)((int *)iop+(g)/10) )
#define GPIO_SET(g) iowrite32( 1<<(g), (void*)((int *)iop+7) )
#define GPIO_CLR(g) iowrite32( 1<<(g), (void*)((int *)iop+10) )
#define GPIO_GET ioread32((void*)((int *)iop+13))
使用する各ポートを制御するマクロ定義です。iowrite/readを使用しポートレジスタを制御しています。もし、上記のような定義が難しい場合であれば、ターゲット環境が用意しているポート制御用のKernelAPIを使用する形でも構いません。
■GPIO4bit / 2bit /SPIの場合
#define CLK_CS_HI { \
GPIO_SET(CS_BIT); \
GPIO_SET(CLK_BIT); \
}
CS、CLKポートを両方HIにするマクロです。ポート制御レジスタをターゲット環境に合わせて変更してください。
#define CS_HI { \
GPIO_SET(CS_BIT); \
}
#define CS_LOW { \
GPIO_CLR(CS_BIT); \
}
#define CLK_HI { \
GPIO_SET(CLK_BIT); \
}
#define CLK_LOW { \
GPIO_CLR(CLK_BIT); \
}
CLK、CSの各ポートのHI/LOWにするマクロです。上記のCLK_CS_HI同様、ご変更ください。なお、CLKについてはGPIOの場合のみの設定となります。
■I2Cの場合
#define START_CON { \
GPIO_CLR(DAT0_BIT); \
}
#define STOP_CON { \
GPIO_SET(DAT0_BIT); \
}
#define RESTART_CON { \
GPIO_CLR(CLK_BIT); \
GPIO_SET(DAT0_BIT); \
GPIO_SET(CLK_BIT); \
GPIO_CLR(DAT0_BIT); \
}
DATA、CLKそれぞれのポートをHI/LOWにするマクロです。ポート制御レジスタをターゲット環境に合わせて変更してください。
■GPIO4bit/2bitの場合
#define DATA_OUT(x) { \
( (x) & 0x1) ? GPIO_SET(DAT0_BIT) : GPIO_CLR(DAT0_BIT); \
( (x) & 0x2) ? GPIO_SET(DAT1_BIT) : GPIO_CLR(DAT1_BIT); \
( (x) & 0x4) ? GPIO_SET(DAT2_BIT) : GPIO_CLR(DAT2_BIT); \
( (x) & 0x8) ? GPIO_SET(DAT3_BIT) : GPIO_CLR(DAT3_BIT); \
}
■SPI/I2Cの場合
#define DATA_OUT(x) { \
GPIO_CLR(CLK_BIT); \
if( (x) ){ \
GPIO_SET(DAT0_BIT); \
} \
else{ \
GPIO_CLR(DAT0_BIT); \
} \
GPIO_SET(CLK_BIT); \
}
DATA、CLKそれぞれのポートのHI/LOWにするマクロです。GPIOと違い、CLK側の制御もこちらで行っております。xには0かそれ以外ののデータが渡されます。
DAT0-3ないし0-1の各ポートのHI/LOWにするマクロです。xには4bitないし2bitのデータが渡されます。
各種Include、defineの設定
/*==============================================================================*/
/* Desc: Header for PORT Control */
/*==============================================================================*/
#include #include #include // printk ();
#include // everything
#include // error codes
#include // size_t
#include // O_ACCMODE
#include // cli(); *_flags
#include // copy_from/to_user
#include // cdev struct.
#include // gettid();
#include
#include
#define LICENSE “GPL v2”
各ポートのコントロール等に必要なヘッダファイルをIncludeしてください。
ユーザーランド用のドライバのカスタマイズ
ユーザーランド層のドライバについては基本的にカスタマイズは必要ございません。テストターゲットアプリと同様の環境にいれていただき、Make対象としてください。
カーネル、ユーザーランドのコンパイル
お使いの開発環境にご変更いただいたドライバファイルを追加します。Makefileに追加していただくなどして、コンパイルできるかご確認ください。