Freescales i.mx6開發板配置IOMUX-迅為電子

為什么IOMUXSoc芯片上有很多引腳，每個引腳對應特定的功能。例如控制電機需要控制電機的功能引腳1和引腳2，控制傳感器需要控制傳感器功能的引腳3和引腳4。對于使用Soc芯片的需求方來說，可能只是控制電機，或者只是控制傳感器。這樣Soc芯片上的4個引腳就浪費了2個引腳。為了能提供更多的功能，減少引腳的浪費，可以把引腳1，2和引腳3，4合并，通過復用引腳來解決問題。

i.mx6的Soc芯片提供IOMUX機制就是用來解決引腳復用的問題。
如何確定使用引腳12，還是使用引腳34，是下面要介紹的主要內容
需要的概念Pad 對應的是Soc芯片上的引腳
Signal 對應的是控制電機的功能
需要配置的寄存器

• Pad控制寄存器
• Mux控制寄存器
• Select Input寄存器
  

配置IOMUX的必備工具

• 芯片原理圖
• 芯片軟件手冊
• 內核源代碼
  

配置步驟1. 查看原理圖下面是USB轉串口芯片的原理圖，我們需要配置UART1_RX這個接口。

uart.jpeg

通過UART1_RX,我們可以在i.mx6的原理圖中找到對應的引腳CSI0_DAT11。

imx6soc.jpeg

2. 查找軟件手冊(引腳功能)軟件手冊第4章
查找CSI0_DAT11，可以得到兩個重要的信息

• Pad的控制寄存器名稱 SW_PAD_CTL_PAD_CSI0_DATA11
• CSI0_DAT11的功能UART1_RX_DATA 用于查找其他兩個寄存器
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  uartfunction.jpeg
  

查找UART1_RX_DATA，可以得到兩個寄存器

• Mux的控制寄存器名稱 IOMUX_SW_MUX_CTL_PAD_CSI0_DATA11
• Select Input的寄存器名稱 IOMUXC_UART1_UART_RX_DATA_SELECT_INPUT
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  uartmuxoption.jpeg
  

3. 查找軟件手冊(IOMUX功能配置)軟件手冊第36章, 介紹了IOMUX需要配置寄存器的所有信息。
根據三個寄存器的名稱進行查找

• Pad的控制寄存器名稱 SW_PAD_CTL_PAD_CSI0_DATA11
• Mux的控制寄存器名稱 IOMUX_SW_MUX_CTL_PAD_CSI0_DATA11
• Select Input的寄存器名稱 IOMUXC_UART1_UART_RX_DATA_SELECT_INPUTIOMUX_SW_PAD_CTL_PAD_CSI0_DATA11偏移地址：654h
  Pad控制寄存器主要用于控制引腳的上拉電阻，下拉電阻和電壓控制
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  pad.jpeg
  

IOMUX_SW_MUX_CTL_PAD_CSI0_DATA11偏移地址：284h
配置MUX_MODE的模式為ALT3，就能使用UART1_RX_DATA的功能

mux.jpeg

IOMUXC_UART1_UART_RX_DATA_SELECT_INPUT偏移地址：920h

selectinput.jpeg

三 源碼配置配置IOMUX的過程，實際上就是向指定的設備地址寫入配置值的過程。
內核代碼提供專門的宏 IOMUX_PAD，用來把IOMUX的配置進行拼裝，然后寫入到指定的設備地址中。
IOMUX_PAD 定義文件  ~/android/kernel_imx/arch/arm/plat-mxc/include/mach/iomux-v3.h
/* *      build IOMUX_PAD structure * * This iomux scheme is based around pads, which are the physical balls * on the processor. * * - Each pad has a pad control register (IOMUXC_SW_PAD_CTRL_x) which controls *   things like driving strength and pullup/pulldown. * - Each pad can have but not necessarily does have an output routing register *   (IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_x). * - Each pad can have but not necessarily does have an input routing register *   (IOMUXC_x_SELECT_INPUT) * * The three register sets do not have a fixed offset to each other, * hence we order this table by pad control registers (which all pads * have) and put the optional i/o routing registers into additional * fields. * * The naming convention for the pad modes is MX35_PAD___ * If  or  refers to a GPIO, it is named * GPIO__ * * IOMUX/PAD Bit field definitions * * MUX_CTRL_OFS:            0..11 (12) * PAD_CTRL_OFS:           12..23 (12) * SEL_INPUT_OFS:          24..35 (12) * MUX_MODE + SION:        36..40  (5) * PAD_CTRL + NO_PAD_CTRL: 41..58 (18) * SEL_INP:                59..62  (4) * reserved:                 63    (1)*/#define IOMUX_PAD(_pad_ctrl_ofs, _mux_ctrl_ofs, _mux_mode, _sel_input_ofs,  _sel_input, _pad_ctrl)                  (((iomux_v3_cfg_t)(_mux_ctrl_ofs) << MUX_CTRL_OFS_SHIFT) |                       ((iomux_v3_cfg_t)(_mux_mode) << MUX_MODE_SHIFT) |                                 ((iomux_v3_cfg_t)(_pad_ctrl_ofs) << MUX_PAD_CTRL_OFS_SHIFT) |                   ((iomux_v3_cfg_t)(_pad_ctrl) << MUX_PAD_CTRL_SHIFT) |                                 ((iomux_v3_cfg_t)(_sel_input_ofs) << MUX_SEL_INPUT_OFS_SHIFT) |                 ((iomux_v3_cfg_t)(_sel_input) << MUX_SEL_INPUT_SHIFT))參數

• _pad_ctrl_ofs  pad控制寄存器的偏移地址
• _mux_ctrl_ofs mux控制寄存器的偏移地址
• _mux_mode    mux的模式
• _sel_input_ofs input寄存器的偏移地址
• _sel_input       input的類型
  

配置通過軟件手冊查找到三個寄存器的地址, 使用IOMUX_PAD配置代碼。

• SW_PAD_CTL_PAD_CSI0_DATA11 偏移地址 0x654
• IOMUX_SW_MUX_CTL_PAD_CSI0_DATA11 偏移地址 0x284
• IOMUXC_UART1_UART_RX_DATA_SELECT_INPUT 偏移地址 0x920
  

文件  ~/android/kernel_imx/arch/arm/plat-mxc/include/mach/iomux-mx6q.h
#define _MX6Q_PAD_CSI0_DAT11__UART1_RXD                                 IOMUX_PAD(0x0654, 0x0284, 3, 0x0920, 1, 0)上面的內容描述了從原理圖查找指定引腳，到軟件手冊找到Mux，Pad，SelInput的寄存器配置信息，再到內核代碼如何進行配置的全部映射關系。