深度解析RK806 PMIC驱动:从寄存器到实际应用(实现长按电源键开机)
RK806是瑞芯微(Rockchip)推出的一款高性能电源管理IC(PMIC),广泛应用于基于瑞芯微芯片的嵌入式设备中。其Linux驱动基于MFD(Multi-Function Device)框架开发,集成了电源键、电压调节、中断处理等核心功能。本文将从驱动架构、核心代码、关键功能到实际扩展,全面解析RK806驱动的实现逻辑。
一、RK806驱动整体架构
RK806驱动采用Linux MFD框架设计,将PMIC的多个功能(如引脚控制、电源键、电压调节器)拆分为独立的子设备,核心特点如下:
•基于regmap管理寄存器读写,简化底层硬件操作;
•通过reg_field抽象寄存器位段,降低位操作复杂度;
•基于中断芯片(regmap_irq_chip)处理各类硬件中断;
•支持设备树(DT)配置,实现驱动参数的灵活定制;
•提供sysfs调试接口,方便寄存器读写调试。
驱动核心文件为rk806-core.c,整体流程可概括为:寄存器字段定义→设备初始化→子设备注册→中断初始化→功能配置。
二、核心代码模块解析
1.寄存器字段抽象:reg_field数组
RK806的寄存器操作是驱动的基础,代码中通过rk806_reg_fields数组定义了所有关键寄存器的位段映射,涵盖:
•电源使能(BUCK/LDO的EN位):如BUCK1_EN、NLDO1_EN等;
•电压配置(ON/SLP模式电压):如BUCK1_ON_VSEL、PLDO3_SLP_VSEL等;
•中断状态/配置:如INT_POL、VB_LO_STS等;
•系统配置:如PWRON_ON_TIME(电源键开机延时)、DEV_OFF(设备关机)等。
示例代码(电源使能位段):
[] = REG_FIELD(0X00,0,0), // 0x00寄存器的0位为BUCK1使能[] = REG_FIELD(0x03,0,0), // 0x03寄存器的0位为NLDO1使能[] = REG_FIELD(0x72,0,0), // 0x72寄存器的0位为设备关机控制
通过regmap_field_read/write接口,可直接操作这些位段,无需手动计算寄存器偏移和掩码,大幅简化代码。
2. MFD子设备注册
RK806驱动通过mfd_cell数组注册子设备,对应PMIC的不同功能模块:
staticconststructmfd_cell rk806_cells[] = {{ .name ="rk806-pinctrl", }, // 引脚控制子设备{.name ="rk805-pwrkey", // 电源键子设备.num_resources = ARRAY_SIZE(rk806_pwrkey_resources),.resources = &rk806_pwrkey_resources[0],},{ .name ="rk806-regulator", }, // 电压调节器子设备};
子设备通过devm_mfd_add_devices接口注册,由MFD框架管理,实现功能解耦。
3.中断处理机制
RK806的中断包括电源键、低电压(VB_LO)、VDC电压变化等,驱动通过regmap_irq_chip实现中断管理:
(1)中断定义
staticconststructregmap_irq rk806_irqs[] = {REGMAP_IRQ_REG(RK806_IRQ_PWRON_FALL,0, RK806_INT_STS_PWRON_FALL),REGMAP_IRQ_REG(RK806_IRQ_VB_LO,0, RK806_INT_STS_VB_LO),REGMAP_IRQ_REG(RK806_IRQ_VDC_RISE,0, RK806_INT_STS_VDC_RISE),};
(2)中断初始化
ret = devm_regmap_add_irq_chip(rk806->dev,rk806->regmap,rk806->irq,IRQF_ONESHOT | IRQF_SHARED,0,&rk806_irq_chip,&rk806->irq_data);
(3)典型中断处理
以低电压(VB_LO)中断为例,驱动实现了低电压阈值配置和中断注册:
staticintrk806_low_power_irqs(structrk806 *rk806){// 配置低电压触发方式为中断rk806_field_write(rk806, VB_LO_ACT, VB_LO_ACT_INT);// 配置低电压阈值(2800~3500mV)rk806_field_write(rk806, VB_LO_SEL, (pdata->low_voltage_threshold -2800) /100);// 注册中断处理函数ret =devm_request_threaded_irq(rk806->dev, vb_lo_irq,NULL, rk806_vb_low_irq,IRQF_TRIGGER_HIGH | IRQF_ONESHOT,"rk806_vb_low", rk806);}
4.设备初始化流程
rk806_device_init是驱动的核心初始化函数,流程如下:
1.分配寄存器字段映射(devm_regmap_field_alloc);
2.读取芯片ID/版本信息(CHIP_NAME_H/L、CHIP_VER);
3.解析设备树参数(rk806_parse_dt):如低电压阈值、关机电压阈值、VDC唤醒使能等;
4.中断初始化(rk806_irq_init):配置中断极性(如INT_POL为低电平有效);
5.注册中断芯片和MFD子设备;
6.引脚控制初始化(rk806_pinctrl_init);
7.低电压/VDC中断初始化(rk806_low_power_irqs/rk806_vdc_irqs_init);
8.创建sysfs调试节点。
5.调试接口:sysfs节点
驱动提供了debugsysfs节点(对应rk806_master_attrs/rk806_slaver_attrs),支持读写寄存器:
•写操作:echo w [addr] [value] > debug(写入寄存器);
•读操作:echo r [addr] > debug(读取寄存器)。
示例代码(写寄存器逻辑):
case'w':ret = sscanf(buf,"%c%x%x", &cmd, &input[0], &input[1]);addr = input[0] &0xff;data = input[1] &0xff;regmap_write(rk806->regmap, addr, data);regmap_read(rk806->regmap, addr, &data);//回读验证pr_info("new:%x%xn", addr, data);break;
该接口可快速调试寄存器配置,无需修改驱动代码,是开发/调试阶段的重要工具。
三、关键功能扩展:电源键3秒检测逻辑
在嵌入式设备中,常需实现“电源键长按3秒开机/短按关机”的逻辑,代码中注释的rk806_check_pwrkey_3s函数正是该需求的实现,核心思路:
1.循环检测PWRON_STS(电源键状态),每100ms检测一次,累计3秒;
2.若中途检测到按键松开,触发硬件关机(写入DEV_OFF字段);
3.若3秒内按键持续按下,配置开机参数并唤醒系统。
核心代码实现:
staticintrk806_check_pwrkey_3s(structrk806 *rk806){intcheck_count =0;intmax_check =30;// 30×100ms=3000msintpwr_on_sts;while(check_count < max_check) {// 读取电源键状态pwr_on_sts = rk806_field_read(rk806, PWRON_STS);if(pwr_on_sts < 0)returnpwr_on_sts;// 按键松开,触发关机if(pwr_on_sts ==1) {dev_info(rk806->dev,"PWRON released, trigger shutdown...n");returnrk806_field_write(rk806, DEV_OFF,0x01);}msleep(100);check_count++;}// 3秒长按,触发开机dev_info(rk806->dev,"PWRON pressed 3s, trigger boot...n");rk806_field_write(rk806, PWRON_ON_TIME,0x00);// 配置开机延时500mspm_wakeup_dev_event(rk806->dev,5000,true);// 唤醒系统return0;}
该逻辑可直接集成到rk806_device_init中,实现电源键的定制化操作。
四、实际应用与调试技巧
1.设备树配置示例
RK806的参数可通过设备树灵活配置,无需修改驱动代码:
rk806: pmic@0{compatible ="rockchip,rk806";low_voltage_threshold = <3000>;//低电压阈值3000mVshutdown_voltage_threshold = <2700>;//关机电压阈值2700mVvdc-wakeup-enable;//使能VDC电压变化唤醒pwron-on-time-500ms;//电源键开机延时500ms};
驱动通过device_property_read_u32解析这些参数,适配不同硬件需求。
2.调试技巧
•读取芯片版本:通过CHIP_NAME_H/L和CHIP_VER字段,确认芯片型号和版本;
•调试寄存器:使用sysfs的debug节点读写寄存器,验证配置是否生效;
•中断调试:通过cat /proc/interrupts查看中断触发次数,确认中断是否正常;
•电源键状态:读取PWRON_STS字段,确认按键状态是否正确识别。
五、总结
RK806驱动是典型的MFD框架应用,其设计思路对PMIC驱动开发具有重要参考意义:
1.采用regmap和reg_field抽象寄存器操作,降低硬件耦合;
2.基于MFD框架拆分功能模块,提高代码可维护性;
3.充分利用设备树,实现驱动参数的灵活配置;
4.提供完善的调试接口,降低开发/调试成本。
5.这个逻辑移植到uboot下效果会更好
无论是基础的电压配置、中断处理,还是定制化的电源键逻辑,RK806驱动都提供了清晰的实现思路。掌握该驱动的核心逻辑,可快速适配瑞芯微平台的PMIC定制需求,也为其他品牌PMIC驱动开发提供参考。
