IOMUX(引脚功能复用)是芯片厂商为高效利用有限硬件引脚资源而设计的关键技术,它允许单个物理引脚通过软件配置为多种不同的功能(如GPIO、UART、I2C等)。不同SoC芯片的配置方式各异,本文将以RK3506平台的复用I2C1为例,详细阐述从硬件查找到软件配置的完整流程。
1. 引脚确认
在开始配置之前,首先需要了解ELF-RK3506开发板的接口布局特点。ELF-RK3506开发板配备两组40Pin排针,其中一组兼容树莓派40Pin接口,集成了I2C、SPI、UART等常用通信接口及多路GPIO;另一组则引出额外的IO排针,可复用为LCD、DSMC等功能接口。
引脚选择原则:进行引脚复用时,应优先选择40Pin排针上的引脚,这类引脚位于开发板标准排针接口,无需额外焊接,接线更加便捷。
1.1. 查看引脚复用表
引脚复用表路径:ELF-RK3506开发板资料包\04-硬件资料\1-ELF-RK3506 引脚复用对照表-20251121
在引脚复用表中,通过查看 Alt0~Alt8 列可了解各引脚的可选功能;RK3506B 采用矩阵 IO 设计,将98 个功能信号灵活映射至 32 个 RM_IO 引脚。针对 I2C1 功能,从“RM_IO 功能”列表中找到 I2C1_SCL、I2C1_SDA 信号后,在支持 RM_IO 的引脚中,遵循“优先选用 40Pin 排针引脚”的布局原则,最终选定将 I2C1_SCL、I2C1_SDA 映射至 RM_IO24、RM_IO25,对应连接器引脚号 44、45。
1.2. 匹配开发板引脚
硬件原理图路径:ELF-RK3506开发板资料包\04-硬件资料\00- PDF原理图
从硬件原理图可知,连接器44、45引脚号对应开发板功能GPIO1_B1、GPIO1_B2。
1.3. 定位开发板物理位置
核心板的功能引脚通过连接器传输到底板,下面需要确认目标引脚在底板上的具体物理接口位置。
在原理图中搜索GPIO1_B1、GPIO1_B2网络标号,对应开发板P14排针的引脚25、22。
2. 源码适配
在完成硬件引脚确认后,接下来需要进行软件层面的配置工作,主要包括设备树中的IOMUX配置和设备节点配置。
2.1. IOMUX配置
确定引脚后,需要在设备树中配置IOMUX参数以确保引脚正确工作在I2C1模式。
打开文件 kernel/arch/arm/boot/dts/rk3506-pinctrl-rmio.dtsi,找到I2C1相关定义,可以看到rm_io24_i2c1_scl节点描述了 GPIO1_B1 复用成I2C1_SCL、rm_io25_i2c1_sda节点描述了 GPIO1_B2 复用成I2C1_SDA。
2.2. 设备节点配置
在设备树文件 kernel/arch/arm/boot/dts/rk3502.dtsi 中已经定义好 3 路 I2C 信号的相关节点和使用的引脚。
打开 kernel/arch/arm/boot/dts/elf-3506-common.dtsi 添加相关节点,引用rm_io24_i2c1_scl、rm_io25_i2c1_sda节点并将状态设为“okay”。
&i2c1 { clock-frequency = <400000>; pinctrl-names = "default"; pinctrl-0 = <&rm_io24_i2c1_scl &rm_io25_i2c1_sda>; status = "okay"; };2.3. 编译
配置完成后,需要重新编译内核以生成包含新配置的镜像文件。
执行编译命令,生成内核镜像:
elf@ubuntu:~/work/ELF-RK3506-linux-source$ ./build.sh kernel编译完成后,将在 kernel 目录下生成 boot.img 内核镜像文件。
3. 烧录与验证
编译生成新的内核镜像后,下一步是将其烧录到开发板并进行验证。
将 kernel 目录下生成的 boot.img 内核镜像文件烧录到开发板。
开发板启动后,/dev 目录会自动生成 I2C1 对应的设备节点 i2c-1,通过以下命令验证节点是否存在:
root@elf3506-buildroot:~# ls /dev/i2c-*