Part 1
요약·해설
공식 원문 466줄과 property 34행을 전수 대조해 required HAL-defined pinmux array·board state override workflow·hardware route validation·grouped common property rule 제약을 보존했습니다.
espressif,esp32-pinctrl
Espressif Systems
34 rows
ESP32 HAL pinmux macros + grouped electrical pin properties
Part 2
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6116C7A80CEC01257B729DAE5535408324C1621AEA4EF2E25CBC7D9016450BD9
:orphan:
.. raw:: html
<!--
FIXME: do not limit page width until content uses another representation
format other than tables
-->
<style>.wy-nav-content { max-width: none; !important }</style>
.. dtcompatible:: espressif,esp32-pinctrl
.. _dtbinding_espressif_esp32_pinctrl:
espressif,esp32-pinctrl
#######################
Vendor: :ref:`Espressif Systems <dt_vendor_espressif>`
Description
***********
.. code-block:: none
Espressif's pin controller is in charge of controlling pin configurations, pin
functionalities and pin properties as defined by pin states. In its turn, pin
states are composed by groups of pre-defined pin muxing definitions and user
provided pin properties.
Each Zephyr-based application has its own set of pin muxing/pin configuration
requirements. The next steps use ESP-WROVER-KIT's I2C_0 to illustrate how one
could change a node's pin state properties. Though based on a particular board,
the same steps can be tweaked to address specifics of any other target board.
Suppose an application running on top of the ESP-WROVER-KIT board, for some
reason it needs I2C_0's SDA signal to be routed to GPIO_33. When looking at
that board's original device tree source file (i.e., 'esp_wrover_kit.dts'),
you'll notice that the I2C_0 node is already assigned to a pre-defined state.
Below is highlighted the information that most interests us on that file
#include "esp_wrover_kit-pinctrl.dtsi"
&i2c0 {
...
pinctrl-0 = <&i2c0_default>;
pinctrl-names = "default";
};
From the above excerpt, the pincrl-0 property is assigned the 'i2c0_default'
state value. This and other pin states of the board are defined on another file
(in this case, 'esp_wrover_kit-pinctrl.dtsi') on the same folder of the DTS file.
Check below the excerpt describing I2C_0's default state on that file
i2c0_default: i2c0_default {
group1 {
pinmux = <I2C0_SDA_GPIO21>,
<I2C0_SCL_GPIO22>;
bias-pull-up;
drive-open-drain;
output-high;
};
};
Only the 'pinmux' property above is actually required, other properties can
be chosen if meaningful for the target application and, of course, supported
by your target hardware. For example, some custom board may have an external
pull-up resistor soldered to GPIO_21's pin pad, in which case, 'bias-pull-up'
could be no longer required.
Back to our fictional application, the previous I2C_0 state definition does not
meet our expectations as we would like to route I2C_0's SDA signal to GPIO_33
instead of to GPIO_21. To achieve it, we need to update the 'pinmux' property
accordingly.
Note that replacing 'I2C0_SDA_GPIO21' by 'I2C0_SDA_GPIO33' is very tempting and
may even work, however, unless you have checked the hardware documentation first,
it is not recommended. That's because there are no guarantees that a particular
IO pin has the capability to route any specific signal.
The recommendation is to check the pinmux macros definitions available for the
target SoC in the following URL
https://github.com/zephyrproject-rtos/zephyr/tree/main/include/zephyr/dt-bindings/pinctrl
The ESP-WROVER-KIT board is based on the ESP32 SoC, in that case, we search
through the file 'esp32-pinctrl.h' in the above URL. Luckily for us, there is
one definition on that file that corresponds to our needs
#define I2C0_SDA_GPIO33 \
ESP32_PINMUX(33, ESP_I2CEXT0_SDA_IN, ESP_I2CEXT0_SDA_OUT)
Now, we go back to edit 'esp_wrover_kit-pinctrl.dtsi' and create a new pin state
on that file (or replace/update the one already defined) using the pinmux macro
definition above, yielding
i2c0_default: i2c0_default {
group1 {
pinmux = <I2C0_SDA_GPIO33>,
<I2C0_SCL_GPIO22>;
bias-pull-up;
drive-open-drain;
output-high;
};
};
With proper modifications, the same steps above apply when using different
combinations of boards, SoCs, peripherals and peripheral pins.
Note: Not all pins are available for a given peripheral, it depends if that
pin supports a set of properties required by the target peripheral.
When defining a state, the pin muxing information is constrained to
the definitions at 'hal_espressif', however, pin properties (like
bias-push-pull, drive-open-drain, etc) can be freely chosen, given the
property is meaningful to the peripheral signal and that it is also
available in the target GPIO.
Another thing worth noting is that all pin properties should be grouped.
All pins sharing common properties go under a common group (in the above
example, all pins are in 'group1'). Other peripherals can have more than
one group.
Properties
**********
Top level properties
====================
These property descriptions apply to "espressif,esp32-pinctrl"
nodes themselves. This page also describes child node
properties in the following sections.
.. tabs::
.. group-tab:: Node specific properties
Properties not inherited from the base binding file.
(None)
.. group-tab:: Deprecated node specific properties
Deprecated properties not inherited from the base binding file.
(None)
.. group-tab:: Base properties
Properties inherited from the base binding file, which defines
common properties that may be set on many nodes. Not all of these
may apply to the "espressif,esp32-pinctrl" compatible.
.. list-table::
:widths: 1 1 4
:header-rows: 1
* - Name
- Type
- Details
* - ``wakeup-source``
- ``boolean``
- .. code-block:: none
Property to identify that a device can be used as wake up source.
When this property is provided a specific flag is set into the
device that tells the system that the device is capable of
wake up the system.
Wake up capable devices are disabled (interruptions will not wake up
the system) by default but they can be enabled at runtime if necessary.
* - ``power-domain``
- ``phandle``
- .. code-block:: none
Power domain the device belongs to.
The device will be notified when the power domain it belongs to is either
suspended or resumed.
* - ``zephyr,pm-device-runtime-auto``
- ``boolean``
- .. code-block:: none
Automatically configure the device for runtime power management after the
init function runs.
* - ``zephyr,disabling-power-states``
- ``phandles``
- .. code-block:: none
List of power states that will disable this device power.
* - ``status``
- ``string``
- .. code-block:: none
indicates the operational status of a device
Legal values: ``'ok'``, ``'okay'``, ``'disabled'``, ``'reserved'``, ``'fail'``, ``'fail-sss'``
See :ref:`dt-important-props` for more information.
* - ``compatible``
- ``string-array``
- .. code-block:: none
compatible strings
This property is **required**.
See :ref:`dt-important-props` for more information.
* - ``reg``
- ``array``
- .. code-block:: none
register space
See :ref:`dt-important-props` for more information.
* - ``reg-names``
- ``string-array``
- .. code-block:: none
name of each register space
* - ``interrupts``
- ``array``
- .. code-block:: none
interrupts for device
See :ref:`dt-important-props` for more information.
* - ``interrupts-extended``
- ``compound``
- .. code-block:: none
extended interrupt specifier for device
* - ``interrupt-names``
- ``string-array``
- .. code-block:: none
name of each interrupt
* - ``interrupt-parent``
- ``phandle``
- .. code-block:: none
phandle to interrupt controller node
* - ``label``
- ``string``
- .. code-block:: none
Human readable string describing the device (used as device_get_binding() argument)
See :ref:`dt-important-props` for more information.
This property is **deprecated**.
* - ``clocks``
- ``phandle-array``
- .. code-block:: none
Clock gate information
* - ``clock-names``
- ``string-array``
- .. code-block:: none
name of each clock
* - ``#address-cells``
- ``int``
- .. code-block:: none
number of address cells in reg property
* - ``#size-cells``
- ``int``
- .. code-block:: none
number of size cells in reg property
* - ``dmas``
- ``phandle-array``
- .. code-block:: none
DMA channels specifiers
* - ``dma-names``
- ``string-array``
- .. code-block:: none
Provided names of DMA channel specifiers
* - ``io-channels``
- ``phandle-array``
- .. code-block:: none
IO channels specifiers
* - ``io-channel-names``
- ``string-array``
- .. code-block:: none
Provided names of IO channel specifiers
* - ``mboxes``
- ``phandle-array``
- .. code-block:: none
mailbox / IPM channels specifiers
* - ``mbox-names``
- ``string-array``
- .. code-block:: none
Provided names of mailbox / IPM channel specifiers
* - ``zephyr,deferred-init``
- ``boolean``
- .. code-block:: none
Do not initialize device automatically on boot. Device should be manually
initialized using device_init().
Grandchild node properties
==========================
.. list-table::
:widths: 1 1 4
:header-rows: 1
* - Name
- Type
- Details
* - ``bias-disable``
- ``boolean``
- .. code-block:: none
disable any pin bias
* - ``bias-pull-up``
- ``boolean``
- .. code-block:: none
enable pull-up resistor
* - ``bias-pull-down``
- ``boolean``
- .. code-block:: none
enable pull-down resistor
* - ``drive-push-pull``
- ``boolean``
- .. code-block:: none
drive actively high and low
* - ``drive-open-drain``
- ``boolean``
- .. code-block:: none
drive with open drain (hardware AND)
* - ``input-enable``
- ``boolean``
- .. code-block:: none
enable input on pin (e.g. enable an input buffer, no effect on output)
* - ``output-enable``
- ``boolean``
- .. code-block:: none
enable output on a pin without actively driving it (e.g. enable an output
buffer)
* - ``output-low``
- ``boolean``
- .. code-block:: none
set the pin to output mode with low level
* - ``output-high``
- ``boolean``
- .. code-block:: none
set the pin to output mode with high level
* - ``pinmux``
- ``array``
- .. code-block:: none
Each array element represents pin muxing information of an individual
pin. The array elements are pre-declared macros taken from Espressif's
HAL.
This property is **required**.
Part 3
한국어 전문 번역
espressif,esp32-pinctrl
Vendor: Espressif Systems
공식 설명
Espressif pin controller는 pin state가 정의하는 pin configuration, pin function, pin property를 제어합니다. Pin state는 미리 정의된 pin muxing definition과 사용자가 제공하는 pin property의 group으로 구성됩니다.
각 Zephyr application에는 고유한 pin muxing/pin configuration 요구가 있습니다. 다음 단계는 ESP-WROVER-KIT의 I2C_0을 예로 들어 node의 pin state property를 변경하는 방법을 보여 줍니다. 특정 board를 사용한 예이지만 같은 절차를 다른 target board의 특성에 맞게 조정할 수 있습니다.
ESP-WROVER-KIT에서 실행하는 application이 어떤 이유로 I2C_0의 SDA signal을 GPIO_33으로 routing해야 한다고 가정합니다. Board의 원래 device tree source file인 'esp_wrover_kit.dts'를 보면 I2C_0 node에는 이미 미리 정의된 state가 지정되어 있습니다. 관련 부분은 다음과 같습니다.
#include "esp_wrover_kit-pinctrl.dtsi"
&i2c0 {
...
pinctrl-0 = <&i2c0_default>;
pinctrl-names = "default";
};
이 부분에서 pinctrl-0 property에는 'i2c0_default' state 값이 지정되어 있습니다. 이 state와 board의 다른 pin state는 DTS file과 같은 folder의 다른 file, 이 경우 'esp_wrover_kit-pinctrl.dtsi'에 정의됩니다. 그 file의 I2C_0 default state는 다음과 같습니다.
i2c0_default: i2c0_default {
group1 {
pinmux = <I2C0_SDA_GPIO21>,
<I2C0_SCL_GPIO22>;
bias-pull-up;
drive-open-drain;
output-high;
};
};
위에서는 'pinmux' property만 필수입니다. 다른 property는 target application에 의미가 있고 target hardware가 지원할 때 선택할 수 있습니다. 예를 들어 custom board가 GPIO_21 pin pad에 external pull-up resistor를 연결했다면 'bias-pull-up'이 더는 필요하지 않을 수 있습니다.
이 예의 I2C_0 state는 SDA를 GPIO_21이 아니라 GPIO_33으로 routing하려는 요구를 만족하지 않습니다. 이를 위해 'pinmux' property를 수정해야 합니다.
'I2C0_SDA_GPIO21'을 'I2C0_SDA_GPIO33'으로 바꾸고 싶겠지만 hardware documentation을 먼저 확인하지 않았다면 권장하지 않습니다. 특정 I/O pin이 특정 signal을 routing할 수 있다는 보장이 없기 때문입니다.
Target SoC에서 사용할 수 있는 pinmux macro definition을 다음 URL에서 확인하는 것이 좋습니다.
https://github.com/zephyrproject-rtos/zephyr/tree/main/include/zephyr/dt-bindings/pinctrl
ESP-WROVER-KIT는 ESP32 SoC 기반이므로 위 URL의 'esp32-pinctrl.h'를 확인합니다. 필요한 definition은 다음과 같습니다.
#define I2C0_SDA_GPIO33 \
ESP32_PINMUX(33, ESP_I2CEXT0_SDA_IN, ESP_I2CEXT0_SDA_OUT)
이제 'esp_wrover_kit-pinctrl.dtsi'를 편집하고 위 pinmux macro를 사용해 새 pin state를 만들거나 기존 state를 바꿉니다.
i2c0_default: i2c0_default {
group1 {
pinmux = <I2C0_SDA_GPIO33>,
<I2C0_SCL_GPIO22>;
bias-pull-up;
drive-open-drain;
output-high;
};
};
같은 절차를 적절히 수정해 다른 board, SoC, peripheral, peripheral pin 조합에도 적용할 수 있습니다.
참고: 주어진 peripheral에서 모든 pin을 사용할 수 있는 것은 아닙니다. Target peripheral에 필요한 property set을 해당 pin이 지원하는지에 따라 달라집니다.
State를 정의할 때 pin muxing 정보는 'hal_espressif'의 definition으로 제한됩니다. 반면 bias-push-pull, drive-open-drain 같은 pin property는 해당 peripheral signal에 의미가 있고 target GPIO에서 지원되는 한 자유롭게 선택할 수 있습니다.
또한 모든 pin property는 group으로 묶어야 합니다. 공통 property를 공유하는 pin은 하나의 group 아래에 둡니다. 위 예에서는 모든 pin이 'group1'에 있습니다. 다른 peripheral은 group이 둘 이상일 수 있습니다.Macro 이름을 추측하지 말고 hardware route를 확인
State 아래 group의 pinmux 배열만 필수입니다. Bias, drive, input/output property는 application과 board 회로에 맞을 때 추가합니다.
i2c0_default
I2C0_SDA_GPIO33
GPIO + input/output signals
Pin routing capability
External pull-up이 있으면 internal bias-pull-up이 불필요할 수 있습니다. 공통 property가 다른 pin은 같은 group에 두지 말고 나눠야 합니다. Macro가 존재하는지와 실제 target variant가 route를 지원하는지를 함께 확인합니다.
속성 전체 번역
공식 base 24개와 grandchild 10개 property를 모두 번역했습니다.
Base binding property · 24개
공통 기본 바인딩에서 상속한 속성입니다. 이 compatible에서 사용하지 않는 속성도 공식 참조 문서에 실려 있으면 함께 표시합니다.
| 이름 | 형식 | 설명과 제약 |
|---|---|---|
wakeup-source | boolean | 이 장치를 시스템 깨우기에 사용할 수 있음을 나타냅니다. 이 속성이 있으면 깨우기 지원 플래그가 설정됩니다. 기본 상태에서는 장치의 인터럽트로 시스템을 깨우지 않으며, 실행 중에 깨우기 기능을 활성화할 수 있습니다. |
power-domain | phandle | 장치가 속한 전원 도메인의 phandle입니다. 해당 전원 도메인이 일시 중단되거나 다시 동작하면 장치에 알림이 전달됩니다. |
zephyr,pm-device-runtime-auto | boolean | 초기화 함수 실행 후 장치의 런타임 전원 관리를 자동으로 설정합니다. |
zephyr,disabling-power-states | phandles | 이 장치의 전원이 꺼지는 전원 상태 목록입니다. |
status | string | 장치의 동작 상태를 나타냅니다. 허용값: 'ok', 'okay', 'disabled', 'reserved', 'fail', 'fail-sss' |
compatible | string-array | 이 노드에 적용할 바인딩과 드라이버를 식별하는 compatible 문자열 목록입니다. 필수 |
reg | array | 장치 레지스터의 주소 범위를 지정합니다. |
reg-names | string-array | 각 register space의 이름입니다. |
interrupts | array | 장치에서 사용하는 인터럽트를 지정하는 목록입니다. |
interrupts-extended | compound | 인터럽트 컨트롤러의 phandle을 함께 지정하는 확장 형식의 인터럽트 명세입니다. |
interrupt-names | string-array | 각 interrupt의 이름입니다. |
interrupt-parent | phandle | 인터럽트 컨트롤러 노드를 가리키는 phandle입니다. |
label | string | 사람이 장치를 알아볼 수 있도록 붙이는 이름입니다. 과거에는 device_get_binding()의 인자로 사용했습니다. 사용 중단됨 |
clocks | phandle-array | 클록 게이트 또는 클록 공급원을 지정하는 phandle 배열입니다. |
clock-names | string-array | 각 clock의 이름입니다. |
#address-cells | int | 하위 노드의 reg 속성에서 주소를 나타내는 데 쓰는 셀 수입니다. |
#size-cells | int | 하위 노드의 reg 속성에서 크기를 나타내는 데 쓰는 셀 수입니다. |
dmas | phandle-array | DMA 채널을 지정하는 phandle 배열입니다. |
dma-names | string-array | 지정한 DMA 채널의 이름입니다. |
io-channels | phandle-array | I/O 채널을 지정하는 phandle 배열입니다. |
io-channel-names | string-array | 지정한 I/O 채널의 이름입니다. |
mboxes | phandle-array | 메일박스/IPM 채널을 지정하는 phandle 배열입니다. |
mbox-names | string-array | 지정한 메일박스/IPM 채널의 이름입니다. |
zephyr,deferred-init | boolean | 부팅할 때 장치를 자동으로 초기화하지 않습니다. 이후 device_init()를 호출해 직접 초기화해야 합니다. |
Grandchild node property · 10개
Parent의 child 아래에 있는 grandchild node에 적용되는 property입니다.
| 이름 | 형식 | 설명과 제약 |
|---|---|---|
bias-disable | boolean | Pin의 모든 bias를 비활성화합니다. |
bias-pull-up | boolean | Pin의 pull-up resistor를 활성화합니다. |
bias-pull-down | boolean | Pin의 pull-down resistor를 활성화합니다. |
drive-push-pull | boolean | Pin을 high와 low 모두 능동 구동하는 push-pull mode로 설정합니다. |
drive-open-drain | boolean | Pin을 hardware AND 방식의 open-drain mode로 구동합니다. |
input-enable | boolean | Output에는 영향을 주지 않고 pin input buffer를 활성화합니다. |
output-enable | boolean | Pin을 능동 구동하지 않은 채 output buffer를 활성화합니다. |
output-low | boolean | Pin을 output mode로 전환하고 low level을 출력합니다. |
output-high | boolean | Pin을 output mode로 전환하고 high level을 출력합니다. |
pinmux | array | 각 배열 원소가 한 pin의 muxing 정보를 나타냅니다. 원소는 Espressif HAL에서 가져온 미리 선언된 macro입니다. 필수 |
Source
출처
영어 원문에는 문단, 문서 지시문, 표, 코드, 코드 심벌, 경로를 그대로 보존했습니다.