目錄
前言
4. LED晶片手冊分析
4.1 記憶體管理單元MMU
4.1.1 MMU的功能
4.1.2 TLB的作用
4.2 位址轉換函數
4.2.1 ioremap函數
4.2.2 iounmap函數
4.3 LED驅動
4.3.1 配置GPIO時鐘
4.3.2 配置引腳複用
4.3.3 引腳屬性
4.3.4 引腳控制
參考：
《IMX6ULLRM（6ULL使用者手冊）.pdf》
李柱明部落格：https://www.cnblogs.com/lizhuming/
本文連結：https://www.cnblogs.com/lizhuming/p/14588172.html
本章節記錄實作LED寄存器配置，晶片手冊分析。
簡單介紹一下MMU。
功能：
将虛拟位址翻譯為實體位址。
管理、保護記憶體。
不同的程序有各自的虛拟位址空間，某個程序中的程式不能修改另外一個程序所使用的實體位址，以此使得程序之間互不幹擾，互相隔離。
作用：
* 保護記憶體：MMU給一些指定的記憶體設定了讀寫權限。存在于頁表中。當有程式操作該記憶體時，MMU會查找頁表中的權限繼續比對。
* 實作虛拟位址到實體位址的轉換：CPU可以運作在虛拟的記憶體當中，虛拟記憶體一般要比實際記憶體大很多，使得CPU可以運作比較大的應用程式。（原理可百度）
TLB（Translation Lookaside Buffer）。
問題：當隻有一級頁表進行位址轉換的時候，CPU每次讀寫資料都需要通路兩次記憶體， 第一次是通路記憶體中的頁表，第二次是根據頁表找到真正需要讀寫資料的記憶體位址； 如果使用兩級了表，那麼CPU每次讀寫資料都需要通路3次記憶體。。。這樣就很繁瑣。
解決：MMU最先通路TLB，假設TLB中包含可以直接轉換此虛拟位址的位址描述符， 則會直接使用這個位址描述符檢查權限和位址轉換，如果TLB中沒有這個位址描述符， MMU才會去通路頁表并找到位址描述符之後進行權限檢查和位址轉換， 然後再将這個描述符填入到TLB中以便下次使用。
映射函數：<code>ioremap()</code>。
取消映射函數：<code>iounmap()</code>。
函數原型：<code>void __iomem *ioremap(phys_addr_t paddr, unsigned long size)</code>
參數：
paddr：被映射的 IO 起始位址（實體位址）。
size：需要映射的空間大小，以位元組為機關。
傳回值：
一個指向 __iomem 類型的指針，當映射成功後便傳回一段虛拟位址空間的起始位址。
通過傳回的虛拟空間起始位址可以對記憶體進行讀寫。為了提高平台的可移植性，建議使用以下讀寫函數：
與以上函數相似的函數：<code>writeb、writew、writel、readb、readw、readl</code>。
注意：其中 writex 與 iowritex 的差別是，writex 不進行端序檢查。
函數原型：<code>void iounmap(void *addr)</code>
addr：需要取消 ioremap 映射之後的起始位址（虛拟位址）。
已知：
以 IMX6 為例。
RGB引腳分别為 GPIO1_IO04、GPIO4_IO20、GPIO4_19。
簡要步驟：
檢視原理圖，分析出 LED 是低電平亮還是高電平亮。找出對應的 GPIO。
對 GPIO 寄存器進行操作：（寄存器表在 《IMX6ULLRM（6ULL使用者手冊）.pdf》 中查找）
使能時鐘：使能 GPIO 對應的時鐘；
引腳複用：設定引腳複用為 GPIO；
引腳屬性：配置引腳屬性（上下拉、速率、驅動能力）；
控制引腳：控制GPIO引腳，輸出高低電平。
分層、分離：
上層為系統，子產品的出入口函數。
下層為硬體：分離：
各種闆卡， 提供不同的引腳資料。
驅動實作。
寄存器表在 《IMX6ULLRM（6ULL使用者手冊）.pdf》 中查找。
由圖可知，GPIO1 的時鐘是由寄存器 CCM_CCGR1 中的 [27-26] bit控制。
該寄存器位址為：Address: 20C_4000h base + 6Ch offset = 20C_406Ch。
寄存器值配置參考上圖。
使能 GPIO1時鐘：寄存器 CCM_CCGR1 中的 [27-26] bit 配置為 [27-26]: 0b11。
配置引腳複用為 GPIO。
檢視手冊 IOMUX 章節。
由上圖可以看出，寄存器 IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO04 [3-0] 設定為 0b0101 時。GPIO1_IO04 就配置為 GPIO1 模式。
配置引腳屬性。
由上圖得，寄存器為 IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO04。位址為 Address: 20E_0000h base + 2F8h offset = 20E_02F8h
分析：
HYS（bit16）：用來使能遲滞比較器 。
PUS（bit15-bit14）：用來設定上下拉電阻大小。
PUE（bit13）：當 IO 作為輸入的時候，這個位用來設定 IO 使用上下拉還是狀态保持器。
PKE（bit12）：用來使能或者禁止上下拉/狀态保持器功能。
ODE（bit11）：IO 作為輸出的時候，此位用來禁止或者使能開漏輸出。
SPEED（bit7-bit6）：當 IO 用作輸出的時候，此位用來設定 IO 速度。
DSE（bit5-bit3）：當 IO 用作輸出的時候用來設定 IO 的驅動能力。
SRE（bit0）：設定壓擺率。
把該寄存器配置為：0x1F838，即為 1 1111 1000 0011 1000。
參考 《IMX6ULLRM（6ULL使用者手冊）.pdf》 中的 28.5 GPIO Memory Map/Register Definition 章節。
控制引腳輸入還是輸出。
由上圖可知，GPIO1的資料基位址為 Base address = 0x0209C000。
而 GPIOx_GDIR 位址為 Base address + 4h = 0x0209C004
輸出高低電平。
位址為 Base address = 0x0209C000。
當該引腳配置為 GPIO OUTPUT MODE 時，即可通過設定該引腳來輸出高低電平。
同時，該引腳在 GPIO 模式時，不管 OUTPUT 還是 INPUT。都可以通過讀該寄存器值來判斷該引腳的高低電平。