1、异常现象
内部测试报:插入充电器灭屏充电,待休眠后会出现红绿灯交替变化的情况。
简单调试后发现,其实有两个问题:
1》写led驱动节点控制异常问题
。 无法通过
adb shell echo 255 > /sys/class/leds/red/brightness 方式控制红绿灯变化
2》充电休眠红绿灯交替闪烁问题
。无法抓到出异常时候的uart log,好像交替变化的时候led驱动根本没执行!
2、led驱动背景知识
1、原理图 & uboot pinmap配置
PIN 配置参考:
xxx_SCH_V0.1_DDR2_2016.08.31.pdf
SC7731C_GPIO_Spec_V1.4.xlsx
pinmap.pptx
pinmap-sp7731.c
比如 LED_G_EN是管green灯的PWM控制脚(使用PWM才可以调节LED亮度),查看原理图对应的脚是GPIO234,那么查GPIO Spec:
所以看到GPIO234对应pinmap中的是TRACEDAT2,也就是这个:
解析:GPIO234,AP端配置 ,驱动能力1级(6mA),选择功能1(PWMC),wakeup弱下拉,sleep模式弱下拉(70k欧),输出方向。
参考pinmap的官方配置文档:
Pinmap 是系统在启动之后,uboot对芯片pin脚进行初始化的配置信息表。
Pinmap 里面包括IO的:
1.Function 功能选择(Function0~3)
2.上下拉设置(WPD,WPU,X)
3.驱动能力设置(DS0~3)
4.sleep时的上下拉设置(WPD,WPU,X)
5.sleep时的输入输出设置(Input,Output,Hiz)
6.强上拉的设置(WPUS,X)
7.AP或CP的sleep控制—AP+CP架构(AP,CP0~CP2)
8.其他(PIN_ctrl0~3)
WPU-IO的上拉电阻,一般在70K,会随着电压的降低增大。
WPD-IO的下拉电阻,一般在70K,会随着电压的降低增大。
WPU和WPD用于普通IO的有上下拉需求的配置。
WPUDS-IO的强上拉电阻,一般在4.7K,会随着电压降低增大,用于SIM_IO,I2C,RF_SDA,SDIO,EMMC等协议需要的的方。
一般被配置成强上拉的,也会被配置成弱上拉,这个一般没什么影响。
2、dts配置
sprd_pwm_led {
compatible = "sprd,sprd_pwm_led";
reg = <0x40260000 0xf>; /* PWM寄存器基地址(PA) */
brightness_max = <255>; /* 最大亮度级别 */
brightness_min = <0>;
led_hw = <0x3>; /* 选择需要的RGB */
pwm_index = <1 2 0>; /* 绿灯:PWMC, 红灯: PWMB */
gpio_ctrl_pin = <0>;
gpio_active_level = <0>;
};
reg <0x40260000>是PWM的物理地址,可以从datasheet中找到
这里PWMB ==> 0x40260020, PWMC ==> 0x40260040 ,下面是代码中的运算:
通过iormap方式映射到一段VA空间:
pdata->sprd_pwm_base_addr=(unsigned long)ioremap_nocache(res.start,resource_size(&res));
计算偏移:
brgb->sprd_pwm_base_addr = pdata->sprd_pwm_base_addr+brgb->pwm_index * 0x20;
led_hw需要解析下,到底是什么意思,为什么要这么配置,先看解析出的代码干了什么?
首先将dts解析到pdata->led_hw中:
ret = of_property_read_u32(np, "led_hw", &pdata->led_hw);
下面是关键的过滤机制:
for (i = 0; i < SPRD_LED_TYPE_TOTAL; i++) {
if(!(pdata->led_hw&BIT(i/2)))
continue;
...
pdata->led_hw = 0x3 ==》 0011(b)
SPRD_LED_TYPE_TOTAL 是一个led的枚举的MAX:
enum sprd_led_type
{
SPRD_LED_TYPE_R = 0,
SPRD_LED_TYPE_R_BL,
SPRD_LED_TYPE_G,
SPRD_LED_TYPE_G_BL,
SPRD_LED_TYPE_B,
SPRD_LED_TYPE_B_BL,
SPRD_LED_TYPE_TOTAL
};
所以:BIT(i/2) ==> BIT(0/2),BIT(1/2),BIT(2/2),BIT(3/2),BIT(4/2),BIT(5/2),
==>BIT(0),BIT(1),BIT(2)
& 0011(b)
所以到这里就很明显了,其实就是选择前面两个bit:R & G,过滤掉 B
3、基本驱动流程
上面简单介绍一些调试的背景知识,现在简介驱动实现流程,总的来说led驱动算是很简单的,代码:[email protected]:~/work/prj/7.0-2514/kernel$ xfind leds-sprd-pwm.c
./drivers/leds/leds-sprd-pwm.c
linux 驱动当然是从类似module_init中入口的了,这里之前[email protected]有详细讲解流程,就不多详细介绍了,从probe开始简单介绍:
1》probe流程
。解析dts配置 :sprd_pwm_led_parse_dt
。遍历配置好的led,为每个led结构(struct sprd_leds_pwm_rgb *brgb)申请一块内存:
brgb = kzalloc(sizeof(struct sprd_leds_pwm_rgb), GFP_KERNEL);
。填充PWM的index:brgb->pwm_index = pdata->pwm_index[i/2];这里对应的是PWMB,PWMC
。指定clk源:brgb->clk = clk_get(&pdev->dev, pwm_clk_name);
。计算当前led硬件的地址偏移 &填充操作回调:
brgb->sprd_pwm_base_addr = pdata->sprd_pwm_base_addr+brgb->pwm_index * 0x20;
brgb->brightness_max= pdata->brightness_max;
brgb->brightness_min= pdata->brightness_min;
brgb->cdev.brightness_set=sprd_leds_pwm_rgb_set;
/* 操作led行为的函数入口 */
brgb->cdev.name = sprd_leds_rgb_name[i]; // 填充 led name description
。注册到内核led链表leds_list中:
ret = led_classdev_register(dev, &brgb->cdev);
{
...
down_write(&leds_list_lock);
list_add_tail(&led_cdev->node, &leds_list);
up_write(&leds_list_lock);
...
}
所以如果在其他驱动设备里面要控制led就需要这样做:
down_read(&leds_list_lock);
list_for_each_entry(led_cdev, &leds_list, node) {
if (strcmp(led_cdev->name, "green") == 0 ||strcmp(led_cdev->name, "red") == 0) {
led_set_brightness(led_cdev, 255);
}
}
up_read(&leds_list_lock);
2》重点看看led操作驱动接口 led-class.c
[email protected]:~/work/prj/7.0-2514/kernel$ xfind led-class.c
./drivers/leds/led-class.c
该驱动启动后会注册生成设备属性文件:
static struct device_attribute led_class_attrs[] = {
__ATTR(brightness, 0644, led_brightness_show, led_brightness_store),
所以我们在用户空间或者shell下操作:
adb shell echo 255 > /sys/class/leds/red/brightness 的时候,内核对应执行的函数就是:led_brightness_store(...,255)
==>
static inline void __led_set_brightness(struct led_classdev *led_cdev,
enum led_brightness value) {
...
if (!(led_cdev->flags & LED_SUSPENDED))
led_cdev->brightness_set(led_cdev, value);
==>
static void sprd_leds_pwm_rgb_set(struct led_classdev *pwm_rgb_cdev,enum led_brightness value) {
struct sprd_leds_pwm_rgb *brgb;
brgb = to_sprd_pwmled(pwm_rgb_cdev);
...
sprd_leds_rgb_work(brgb);
}
==>
static void sprd_leds_pwm_rgb_enable(struct sprd_leds_pwm_rgb *brgb) {
...
pwm_write(brgb->sprd_pwm_base_addr,
PWM2_SCALE|PWM_ENABLE, PWM_PRESCALE);
}
这样在用户空间就可以通过操作/sys/class/leds/red/brightness设备文件属性接口来实现对led设备的控制.
4、分析调试方向
1》驱动分析
1》休眠闪烁问题:开启uart log,飞线,抓异常时候的kernel log
==》出异常时候没有抓到led相关操作的kernel log,怀疑是休眠时候没有uart log输出原因, 开启允许休眠输出uart log后依然如此 ==》怀疑驱动代码根本没执行==》转向硬件问题?
2》控制失效问题:查系统状态寄存器(SPRD_AONAPB_BASE),查看pwm控制bit状态
==》
#define SPRD_AONAPB_BASE 0X402E0000
unsigned int addr_tmp = (__raw_readl(SPRD_AONAPB_BASE));
查看datasheet,找到PWMB,C的使能bit 是bit6,bit7:
adb shell 下使用lookat命令查看APB_EB0寄存器值:
BQru_4072:/ # lookat -l 20x402E0000
[I] nword = 0x2
ADDRESS | VALUE
-----------+-----------
0x402e0000 |0x74f1de08
0x402e0004 | 0x0013c633
0x74f1de08 ==》08 ==》0000 1000,bit6,bit7 都为0 ==》PWMB,C是disable状态!
所以需要在驱动probe的时候设置默认开启PWMB,C为enable状态,设置的地址为:APB_EB0 SET
==> APB_EB0 + 0x1000 ,代码如下:
unsigned int addr_tmp = __raw_readl(SPRD_AONAPB_BASE) ;
addr_tmp |= 0x60;/* 0110 0000, set bit6,7 */
__raw_writel(addr_tmp, SPRD_AONAPB_BASE + 0x1000);
重新编译,烧机,验证 == 》led控制失效问题得以纠正.
2》硬件分析
1》万用表测量pwm输出pin控制电压,旁路Q控制电压
==》
用万用表测量Q802,Q803的基级(R823,R824)电压,
分别执行:
echo 255/sys/class/leds/red/brightness
echo 0/sys/class/leds/red/brightness
echo 255/sys/class/leds/green/brightness
echo 0/sys/class/leds/green/brightness
观看基级电压变化(高1.8v,低0v)==》符合软件控制逻辑!
== 》软件控制逻辑正常!
2》分析硬件电路实现原理图,分析可能导致问题的支路电路
从电路图可以看到,唯一会影响到红led的原因只能来自支路Q800
解析:
若
RED LED 亮 ==》Q800 导通 ==》Q800基级(R807)为高 ==》Q801 截止 ==》Q801基级为低 ==》PERCHARCE_LED(GPIO237)为低
查GPIO237的pinmap:
==》
GPIO237,AP端配置,输出功率1级(6mA),选择功能3(普通gpio),唤醒弱上拉,休眠弱上拉,输出方向
从pinmap的配置来说,gpio237应该一直是上拉状态(高电平),现在出问题的时候是休眠时候,但是配置上休眠也是上拉,那为什么休眠的时候就是低了呢?
如下分析:
== 》
要想提高Vi的电压有两种方式:一种是减小R1(等效输入电阻),另外一种是增大R2,对应到此题就是减小GPIO237的输入电阻(内阻)或者增大R308
(47k),GPIO的输入电阻是跟平台相关,而且是动态变化的,不能人为调整,那么只能增大R308来实现提高Vi的电压。
至于为什么唤醒状态下Vi可以达到高电平,而休眠状态就不行了呢?有一种解释那就是因为休眠状态下芯片的内阻增大,也就是上面的R1增大,那么Vi就降低,达不到高电平的阈值就当成低电平状态了。所以在高通或者MTK平台相同的硬件搭配可以正常工作,到了展讯平台就不一定可以了,需要根据不同平台的芯片内阻具体调整。
5、原因&方案
根本原因:
如上分析,此问题的根本原因是硬件设计缺陷,不同平台芯片的GPIO输入电阻不同,硬件设计需要针对调试,不同平台之间不可直接套用.
解决方案:
1》硬件
。硬件修改,增大R308的阻值
2》软件
。驱动probe的时设置GPIO237输出高电平
gpio_direction_input(237);
gpio_direction_output(237,1);