IOMUX（引腳功能復用）是一項關(guān)鍵硬件設(shè)計技術(shù)，旨在幫助芯片廠商更高效地利用有限的引腳資源。它借助內(nèi)部寄存器，允許開發(fā)者通過軟件將同一物理引腳靈活配置為多種不同功能，例如GPIO、UART或I2C等。由于此項配置的具體實現(xiàn)因SoC平臺而異，本文特以【RK3588】ELF 2開發(fā)板上的I2C6引腳為例，系統(tǒng)說明從硬件規(guī)格查詢到軟件驅(qū)動配置的完整步驟。

1.引腳確認

在開始配置之前，首先需要了解【RK3588】ELF 2開發(fā)板的接口布局特點。ELF 2開發(fā)板的40Pin 2.54mm連接器兼容樹莓派40Pin連接器，集成了I2C、SPI、UART等常用通信接口及多路GPIO；而20Pin 2.54mm連接器則額外引出40Pin連接器未涵蓋的接口或拓展接口，包括SARADC、PWM和GPIO等。

引腳選擇原則：進行引腳復用時，應優(yōu)先選擇40Pin或20Pin連接器上的引腳，這類引腳位于開發(fā)板標準排針接口，無需額外焊接，接線更加便捷。

1.1查看引腳復用表

引腳復用表路徑：ELF 2開發(fā)板資料包\05-硬件資料\05-4 管腳分配表

打開引腳復用表后，可以看到Alt0~Alt9列是引腳的核心復用功能區(qū)，這10列分別代表該引腳可配置的10種備選功能（部分未啟用列可能為空）。在表格中搜索"I2C6"，所有Alt列中包含"I2C6"的行都會被篩選出來。

雖然支持復用為I2C6功能的引腳很多，但結(jié)合"優(yōu)先選擇40Pin或20Pin連接器引腳"的原則，最終選定P4_38和P4_40引腳：其中P4_38復用為I2C6_SCL_M4功能，P4_40復用為I2C6_SDA_M4功能。

1.2匹配開發(fā)板引腳

硬件原理圖路徑：ELF 2開發(fā)板資料包\05-硬件資料\05-0 PDF原理圖

從硬件原理圖可知，【RK3588】ELF 2開發(fā)板共使用4個連接器，其中"P4"代表第4號連接器。需要先定位到該連接器，再查找其38號和40號引腳。

P4_38引腳對應開發(fā)板功能：GPIO2_C4--GPIO3_A1（左側(cè)GPIO2_C4為3576開發(fā)板引腳功能，右側(cè)GPIO3_A1為3588芯片引腳功能）

P4_40引腳對應開發(fā)板功能：GPIO2_C3--GPIO3_A0（左側(cè)GPIO2_C3為3576開發(fā)板引腳功能，右側(cè)GPIO3_A0為3588芯片引腳功能）

1.3定位開發(fā)板物理位置

核心板的功能引腳通過連接器傳輸?shù)降装澹旅嫘枰_認目標引腳在底板上的具體物理接口位置。

在原理圖中分別搜索GPIO2_C4--GPIO3_A1和GPIO2_C3--GPIO3_A0網(wǎng)絡(luò)標號：

GPIO2_C4--GPIO3_A1（P4_38引腳對應的網(wǎng)絡(luò)標號）對應開發(fā)板P26接口的32引腳。

GPIO2_C3--GPIO3_A0（P4_40引腳對應的網(wǎng)絡(luò)標號）對應開發(fā)板P26接口的35引腳。

2.源碼適配

在完成硬件引腳確認后，接下來需要進行軟件層面的配置工作，主要包括設(shè)備樹中的IOMUX配置和設(shè)備節(jié)點配置。

2.1IOMUX配置

確定引腳后，需要在設(shè)備樹中配置IOMUX參數(shù)以確保引腳正確工作在I2C6模式。打開以下文件：

kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3588s-pinctrl.dtsi

找到UART3相關(guān)定義，其中uart3m1_xfer節(jié)點已明確配置GPIO3_A1（I2C6_SCL_M4）和GPIO3_A0（I2C6_SDA_M4）的復用參數(shù)，配置內(nèi)容如下：

2.2設(shè)備節(jié)點配置

完成IOMUX配置后，需要在設(shè)備樹中啟用I2C6設(shè)備節(jié)點。打開以下文字文件 ：

kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/elf2-3588-common.dtsi

添加I2C6節(jié)點引用，指定引腳配置為i2c6m4_xfer，啟用節(jié)點功能，并在該節(jié)點下添加光線傳感器設(shè)備，配置如下：

&i2c6 { status = "okay"; pinctrl-0 = <&i2c6m4_xfer>; bh1750:bh1750@23 { compatible = "elfboard,bh1750"; reg = <0x23>; status = "okay"; }; };

2.3編譯

配置完成后，需要重新編譯內(nèi)核以生成包含新配置的鏡像文件。

執(zhí)行編譯命令，生成內(nèi)核鏡像：

elf@ubuntu:~/work/ELF2-linux-source$./build.sh kernel

編譯完成后，將在 kernel 目錄下生成 boot.img 內(nèi)核鏡像文件。

3.燒錄與驗證

編譯生成新的內(nèi)核鏡像后，需將其燒錄到開發(fā)板并完成基礎(chǔ)驗證。

1.將kernel目錄下生成的boot.img內(nèi)核鏡像文件燒錄到開發(fā)板。

2.開發(fā)板啟動后，/dev目錄會自動生成I2C6對應的設(shè)備節(jié)點i2c-6，通過以下命令驗證節(jié)點是否存在：

root@elf2-buildroot:~#ls/dev/i2c-*

4.功能測試

4.1測試準備

1.測試驅(qū)動、測試應用下載

https://forlinx-book.yuque.com/umxagc/vzgvcx/xoclfmmeispbak3h

2.硬件引腳連接（左邊為光線傳感器引腳，右邊為【RK3588】ELF 2開發(fā)板引腳）：

SDA-------I2C6--SDA（P26的35引腳）

SCL--------I2C6--SCL（P26的32引腳）

VCC-------3.3V（P26的1引腳）

GND-------GND（P26的6引腳）

光線傳感器與【RK3588】ELF 2開發(fā)板連接如圖：

4.2編譯驅(qū)動模塊

將驅(qū)動文件（bh1750.c、Makefile）、應用文件（bh1750app.c）復制到開發(fā)環(huán)境的/home/elf/work路徑下。

4.2.1修改Makefile

配置環(huán)境變量，在終端執(zhí)行以下命令，添加交叉編譯工具鏈路徑：

elf@ubuntu:~/work$exportPATH=$PATH:/home/elf/aarch64-buildroot-linux-gnu_sdk-buildroot/usr/bin

打開Makefile文件進行如下修改：

將1處替換為Linux kernel所在路徑。

將2、3處替換為交叉編譯工具前綴/home/elf/aarch64-buildroot-linux-gnu_sdk-buildroot/bin/aarch64-linux-。

4.2.2編譯驅(qū)動

在/home/elf/work目錄下執(zhí)行make命令，生成bh1750.ko驅(qū)動模塊：

elf@ubuntu:~/work$make

4.3編譯測試APP

執(zhí)行交叉編譯命令，生成可執(zhí)行文件：

elf@ubuntu:~/work$ aarch64-linux-gcc bh1750app.c -o bh1750app elf@ubuntu:~/work$ file bh1750app

通過file命令確認應用為ARM架構(gòu)（支持開發(fā)板運行）。

4.4開發(fā)板測試

將bh1750.ko驅(qū)動模塊和bh1750app應用通過U盤拷貝至開發(fā)板/root目錄。

執(zhí)行以下命令加載驅(qū)動，生成設(shè)備節(jié)點/dev/bh1750：

root@elf2-buildroot:~# insmod bh1750.ko [ 231.934533] bh1750: loading out-of-tree module taints kernel. [ 232.139143] rk3x-i2c fec80000.i2c: timeout, ipd: 0x90, state: 3 root@elf2-buildroot:~# [ 232.139288] rk3x-i2c fec80000.i2c: SCL hold by slave, check your device. root@elf2-buildroot:~# ls /dev/bh1750 /dev/bh1750

運行測試應用，執(zhí)行應用程序讀取光線傳感器數(shù)值：

root@elf2-buildroot:~# ./bh1750app /dev/bh1750

通過上述步驟操作，即可完成【RK3588】ELF 2開發(fā)板的I2C功能復用配置。本文旨在為各位嵌入式開發(fā)愛好者提供切實可行的操作參考，若在實際調(diào)試過程中遇到任何問題，歡迎隨時交流探討。