Linux头文件中s3c2410 GPIO的宏

1．#define GPCON(x) __REG2(0x56000000, (x) * 0x10)

这句是定义2410的GPIO的控制寄存器，注意：__REG2的参数是寄存器的物理地址，这个物理地址经_REG2宏转换为虚拟地址，对照2410的手册可以得到一下对应关系：

GPCON（1） －－－－－－ PORT A 0x56000000
GPCON（2） －－－－－－ PORT B 0x56000010
GPCON（3） －－－－－－ PORT C 0x56000020
……
GPCON（8） －－－－－－ PORT H 0x56000070

2．#define GPDAT(x) __REG2(0x56000004, (x) * 0x10)

这句是定义2410的GPIO的数据寄存器，定义方法同GPCON宏。

GPDAT（1） －－－－－－ PORT A 0x56000004
GPDAT（2） －－－－－－ PORT B 0x56000014
GPDAT（3） －－－－－－ PORT C 0x56000024
……
GPDAT（8） －－－－－－ PORT H 0x56000074

3．#define GPUP(x) __REG2(0x56000008, (x) * 0x10)

这句是定义2410的GPIO的上拉电阻屏蔽/激活寄存器，定义方法同GPCON宏。
GPUP（1） －－－－－－ PORT A 0x56000008
GPUP（2） －－－－－－ PORT B 0x56000018
GPUP（3） －－－－－－ PORT C 0x56000028
……
GPUP（8） －－－－－－ PORT H 0x56000078

二、GPIO端口号定义
以GPIO_G12来说明在内核头文件$(KERNEL_INCLUDE)/asm-arm/arch/s3c2410.h中是如何来定义IO port的端口号的。定义GPIO端口主要涉及到以下几个宏：

#define MAKE_GPIO_NUM(p, o) ( (p < GPIO_PORT_SHIFTT) | (o < GPIO_OFS_SHIFT))
#define GPIO_G12 MAKE_GPIO_NUM(PORTG_OFS, 12)

GPIO_PORT_SHIFTT值为8，代表GPIO组号在整个GPIO端口号（如GPIO_G12）字段中的位移
GPIO_OFS_SHIFT值为0，代表GPIO组内偏移号在整个GPIO端口号（如GPIO_G12）字段中的位移

s3c2410有117个多功能input/output port pins。分为以下八组：

— Port A (GPA): 23-output port #define PORTA_OFS 0
— Port B (GPB): 11-input/output port #define PORTB_OFS 1
— Port C (GPC): 16-input/output port#define PORTC_OFS 2
— Port D (GPD): 16-input/output port#define PORTD_OFS 3
— Port E (GPE): 16-input/output port#define PORTE_OFS 4
— Port F (GPF): 8-input/output port#define PORTF_OFS 5
— Port G (GPG): 16-input/output port#define PORTG_OFS 6
— Port H (GPH): 11-input/output port#define PORTH_OFS 7

GPG12属于G组，组内偏移为12，从上述两个宏定义中，我们可以很清楚地看出GPIO_G12结构：

图1 GPIO端口号结构图
端口一共有8组，从上面的宏定义可以看出，端口组号p的范围：0～7。而组内偏移各组不尽相同，Port A有23个输出口，因此它的组内偏移o为0～22，Port G有16个IO口，它的组内偏移o为0～15，其他组的GPIO以此类推。

三、write_gpio_bit(x,v)宏分析
write_gpio_bit宏传入两个参数，第一个为GPIO端口号，如GPIO_G12；第二个参数为1或0，为相应IO口设置高电平或低电平输出。具体宏展开如下：

代码

1. #definewrite_gpio_bit(x,v)
2. ({
3. GPDAT(GRAB_PORT((x)))&=~(0x1
4. GPDAT(GRAB_PORT((x)))|=((v)
5. })

GRAB_PORT宏的参数是GPIO端口号，功能是从GPIO端口号中解析出组号，具体定义如下：

#define GRAB_PORT(x) (((x) & GPIO_PORT_MASK) >> GPIO_PORT_SHIFTT)

其中GPIO_PORT_MASK是组号的掩码，值为0x0000ff00,从图1中也可看出。

GRAB_OFS宏和GRAB_PORT类似，它的功能是从GPIO端口号中解析出组内偏移：

#define GRAB_OFS(x) (((x) & GPIO_OFS_MASK) >> GPIO_OFS_SHIFT)

其中偏移值掩码GPIO_OFS_MASK＝0x000000ff。

现在我们结合上述说明来分析write_gpio_bit(GPIO_G12,1)这条语句：由GPIO_G12的宏定义可计算出其值为0x0000060C，GRAB_PORT（GPIO_G12）解析得到所操作的IO属于G组，组号为6；GRAB_OFS（GPIO_G12）解析得到此IO口为G组的第12个引脚（从0开始算起），为GPG12，表达式值为12。则write_gpio_bit(GPIO_G12,1)等价于下面两条语句：

GPDAT(6) &= ~(0x1<12); //GPGDAT寄存器第12位清零
GPDAT(6) | = 1<12; // 向GPGDAT寄存器第12位写入‘1’

到此，我们知道了write_gpio_bit(GPIO_G12,1)这条语句是将GPG12这个引脚拉成高电平。

四、set_gpio_ctrl(x)宏分析完成了对write_gpio_bit宏的分析，现在来看set_gpio_ctrl就很简单了！在它的宏展开中只多了GRAB_MODE(x)和 GRAB_PULLUP(x)分别表示从参数x中解析出IO口的模式和使能/屏蔽此端口的上拉电阻。值得注意的是set_gpio_ctrl的参数x不仅仅表示GPIO端口号，其高16位还带有模式状态和上拉电阻控制信息，参数x的结构如下