树莓派高阶课程7：树莓派博通BCM2835芯片手册导读

小咪咪 2022-12-10 14:39 145阅读 0赞

## 树莓派博通BCM2835芯片手册导读 ##

**驱动的两大利器：**

电路图：通过电路图找到寄存器  
芯片手册：进行编写

**1.树莓派寄存器的介绍：**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDczNDUxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

GPFSEL0 GPIO Function Select 0： //功能选择 输入/输出
    GPSET0 GPIO Pin Output Set 0 ： //输出0
     GPSET1 GPIO Pin Output Set 1 ： //输出1
     0 = No effect
     1 = Set GPIO pin n
     
    GPCLR0 GPIO Pin Output Clear 0： //清零
     0 = No effect
     1 = Clear GPIO pin n
     GPCLR1 GPIO Pin Output Clear 1 ：//清1

每个寄存器都是32位的：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDczNDUxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
例如：我们把引脚4配置为输出引脚  
FSEL4 14-12 001 我们把4引脚的14-12配置成001 GPIO Pin 4 is an output

注意：我们配置的底层引脚对应得是BCM  
寄存器第0组位FESL0–9  
寄存器第1组位FSEL10–19

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDczNDUxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
具体的引脚也可通过官方手册查找：

> [树莓派引脚][Link 1]  
> ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDczNDUxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

**2.寄存器的地址问题：**

我们在编写驱动程序的时候，IO空间的起始地址是0x3f000000,加上GPIO的偏移量0x2000000,所以GPIO的物理地址应该是0x3f200000开始的，然后在这个基础上进行Linux系统的MMU内存虚拟化管理，映射到虚拟地址上。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDczNDUxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

该图的尾部偏移是对的根据GPIO的物理地址0x3f200000可以知道：  
GPFSEL0 0x3f200000  
GPSET0 0x3f20001c  
GPCLR0 0x3f200028

这里我们得到的是物理地址是不可操作的，我们需要转化成虚拟地址，通过函数：

void __iomem * __ioremap(unsigned long phys_addr, size_t size, unsigned long flags);
    
    ioremap宏定义在asm/io.h内：
    
    #define ioremap(cookie,size)           __ioremap(cookie,size,0)

参数：  
**phys\_addr**：要映射的起始的IO地址  
**size**：要映射的空间的大小  
**flags**：要映射的IO空间和权限有关的标志  
该函数返回映射后的内核虚拟地址(3G-4G). 接着便可以通过读写该返回的内核虚拟地址去访问之这段I/O内存资源。

> 附带：  
> BCM2835芯片手册：  
> [BCM2835\_PDF\_Datasheet][BCM2835_PDF_Datasheet]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDczNDUxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221123/84ede300e8844a80b7e0a813c7e3b019.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDczNDUxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221123/717a1849c0dc4cb78b554561a1205def.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDczNDUxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: /images/20221123/1b6a4db85e1a4019bf55c1980157ce6b.png
[Link 1]: https://pinout.xyz/pinout/pin7_gpio4
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[BCM2835_PDF_Datasheet]: https://kdocs.cn/l/sevKPBS7pDfK?f=141%20%5B%E6%96%87%E6%A1%A3%5D%20BCM2835_PDF_Datasheet.pdf