【Linux驱动-快速回顾】简单了解一下PinCtrl子系统：设备树如何被接解析与匹配

下面用 “一段真实板级 .dts 代码” 把
“i2c1 节点 + pinctrl-0 从设备树 → 内核 → 寄存器” 的 全流程 逐行拆开讲清。

&i2c1 {
    clock-frequency = <100000>;
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&pinctrl_i2c1>;
    status = "okay";
};

&iomuxc {
    pinctrl_i2c1: i2c1grp {
        fsl,pins = <
            MX6UL_PAD_UART4_TX_DATA__I2C1_SCL 0x4001b8b0
            MX6UL_PAD_UART4_RX_DATA__I2C1_SDA 0x4001b8b0
        >;
    };
};

Step-0 先记住 3 个文件角色

Step-1 编译阶段（dtc）

dtc -I dts -O dtb imx6ull-evk.dts -o imx6ull-evk.dtb

• &i2c1 展开后变成 节点路径 /soc/i2c@021a0000
• pinctrl-0 = <&pinctrl_i2c1> 变成 phandle 指向 i2c1grp
• 宏展开（以 SCL 为例）

MX6UL_PAD_UART4_TX_DATA__I2C1_SCL
  └─展开为 _MX6_PIN(0x01B0, 0x0460, 0x0000, ALT2, 0x4001b8b0)

得到 4 组数字：

• MUX 偏移 0x01B0
• PAD 偏移 0x0460
• ALT 功能号 ALT2
• 电气值 0x4001b8b0

Step-2 U-Boot 把 .dtb 塞进内存，启动内核

bootz zImage - dtb_addr

内核把整块 DTB 解析成 device_node 树 ：

struct device_node *dn = of_find_node_by_path("/soc/i2c@021a0000");

此时 dn->properties 里已经有：

clock-frequency = 100000
pinctrl-names   = "default"
pinctrl-0       = <phandle_to_i2c1grp>
status          = "okay"

Step-3 内核 probe 链

① pinctrl 子系统先行

imx_pinctrl_probe()
 ├─ 解析 phandle → 找到 i2c1grp
 ├─ 对每条 fsl,pins 调用
     imx_pinctrl_set_mux()   /* 写 MUX 寄存器 0x020E0000+0x01B0 = ALT2 */
     imx_pinctrl_set_pad()   /* 写 PAD 寄存器 0x020E0000+0x0460 = 0x4001b8b0 */

结果：

• UART4_TX_DATA 物理球 → I²C1_SCL 功能
• 上拉 50 Ω、100 MHz、开漏 等电气特性生效

② I²C 驱动匹配

static const struct of_device_id imx_i2c_dt_ids[] = {
    { .compatible = "fsl,imx6ul-i2c", },
    { .compatible = "fsl,imx21-i2c", },
    { /* sentinel */ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, imx_i2c_dt_ids);

• i2c_imx_probe() 通过 of_match_table 匹配到 i2c@021a0000
• 把 clock-frequency = 100000 读出来 → 设置 I²C 波特率
• platform_get_resource_byname() 拿到中断号、寄存器基址
• 注册 i2c-1 总线到内核

Step-4 用户空间验证

# 板子上电后
ls /sys/bus/i2c/devices/0-0050    # 设备节点出现
i2cdetect -y 1                    # 扫描到 EEPROM 0x50

至此，I²C1 控制器 + 两根引脚 + 外设 打通。

一句话回顾

1. 板厂 在 .dts 里用宏“连线”。
2. dtc 把宏翻译成寄存器偏移 + 电气值。
3. 内核 probe 时把寄存器写到位，I²C1 就活了。