什么是設備樹？

設備樹（Device Tree）是一種用于描述嵌入式系統(tǒng)硬件組件及其連接關系的數據結構。它被廣泛用于嵌入式 Linux 系統(tǒng)，尤其是針對使用多種不同架構和平臺的嵌入式系統(tǒng)。它是一種與硬件描述相關的中間表示形式，將硬件信息抽象成一種可移植的格式，使得操作系統(tǒng)和引導加載程序能夠在不同的硬件平臺上運行，而無需硬編碼特定的硬件配置信息。

樹狀結構：設備樹是一個層次結構，由節(jié)點和屬性組成。節(jié)點可以有子節(jié)點，形成樹狀結構。
節(jié)點類型：設備節(jié)點（device node）描述硬件組件，屬性（property）提供有關硬件配置的詳細信息。

設備樹的主要作用包括：

描述硬件設備信息：將硬件設備的屬性和配置信息以標準格式描述出來，包括設備類型、地址、中斷等。
實現硬件平臺的可移植性：將硬件描述與操作系統(tǒng)和引導加載程序分離，使得相同的軟件可以在不同的硬件平臺上運行。
簡化內核配置和維護：通過設備樹，內核可以動態(tài)地識別和管理硬件設備，而不需要硬編碼在內核中，簡化了內核的配置和維護工作。

設備樹的一些知識點

DTS、DTB 和 DTC區(qū)別

DTS 是設備樹源碼文件，DTB 是將DTS 編譯以后得到的二進制文件。將.dts 編譯為.dtb需要用到 DTC 工具，DTC 工具源碼在 Linux 內核的 scripts/dtc 目錄下。

在arch/arm/boot/dts/Makefile

dtb-$(CONFIG_SOC_IMX6SLL) += \
imx6sll-lpddr2-arm2.dtb \
imx6sll-lpddr3-arm2.dtb \

在此處添加自己的設備樹文件
要編譯 DTS 文件的話只需要進入到 Linux 源碼根目錄下，然后執(zhí)行如下命令：

make all
#或者
make dtbs

和 C 語言一樣，設備樹也支持頭文件，設備樹的頭文件擴展名為.dtsi，.dtsi 文件用于描述 SOC 的內部外設信息，比如 CPU 架構、主頻、外設寄存器地址范圍。比如串口，SPI等等。imx6ull.dtsi文件部分內容如下

#include <dt-bindings/clock/imx6ul-clock.h>
#include <dt-bindings/gpio/gpio.h>
#include <dt-bindings/interrupt-controller/arm-gic.h>
#include "imx6ull-pinfunc.h"
#include "imx6ull-pinfunc-snvs.h"
#include "skeleton.dtsi"

/ {
	aliases {
		can0 = &flexcan1;
		can1 = &flexcan2;
		ethernet0 = &fec1;
		ethernet1 = &fec2;
		gpio0 = &gpio1;
		gpio1 = &gpio2;
		gpio2 = &gpio3;
		gpio3 = &gpio4;
		gpio4 = &gpio5;
		i2c0 = &i2c1;
		i2c1 = &i2c2;
		i2c2 = &i2c3;
		i2c3 = &i2c4;
		mmc0 = &usdhc1;
		mmc1 = &usdhc2;
		serial0 = &uart1;
		serial1 = &uart2;
		serial2 = &uart3;
		serial3 = &uart4;
		serial4 = &uart5;
		serial5 = &uart6;
		serial6 = &uart7;
		serial7 = &uart8;
		spi0 = &ecspi1;
		spi1 = &ecspi2;
		spi2 = &ecspi3;
		spi3 = &ecspi4;
		usbphy0 = &usbphy1;
		usbphy1 = &usbphy2;
	};

	cpus {
		#address-cells = <1>;
		#size-cells = <0>;

		cpu0: cpu@0 {
			compatible = "arm,cortex-a7";
			device_type = "cpu";
			reg = <0>;
			clock-latency = <61036>; /* two CLK32 periods */
			operating-points = <
				/* kHz	uV */
				996000	1275000
				792000	1225000
				528000	1175000
				396000	1025000
				198000	950000
			>;
			fsl,soc-operating-points = <
				/* KHz	uV */
				996000	1175000
				792000	1175000
				528000	1175000
				396000	1175000
				198000	1175000
			>;
			fsl,low-power-run;
			clocks = <&clks IMX6UL_CLK_ARM>,
				 <&clks IMX6UL_CLK_PLL2_BUS>,
				 <&clks IMX6UL_CLK_PLL2_PFD2>,
				 <&clks IMX6UL_CA7_SECONDARY_SEL>,
				 <&clks IMX6UL_CLK_STEP>,
				 <&clks IMX6UL_CLK_PLL1_SW>,
				 <&clks IMX6UL_CLK_PLL1_SYS>,
				 <&clks IMX6UL_PLL1_BYPASS>,
				 <&clks IMX6UL_CLK_PLL1>,
				 <&clks IMX6UL_PLL1_BYPASS_SRC>,
				 <&clks IMX6UL_CLK_OSC>;
			clock-names = "arm", "pll2_bus",  "pll2_pfd2_396m", "secondary_sel", "step",
				      "pll1_sw", "pll1_sys", "pll1_bypass", "pll1", "pll1_bypass_src", "osc";
		};
	};
....

設備節(jié)點

設備節(jié)點是Linux系統(tǒng)中一個重要的概念，它是用戶程序和內核驅動之間的紐帶。設備節(jié)點通常位于/dev目錄下，并以文件的形式存在，每個設備節(jié)點都對應著一個特定的設備。通過打開設備節(jié)點，用戶程序可以獲取設備的句柄，從而與設備進行通信和控制。

標準屬性

節(jié)點是由一堆的屬性組成，節(jié)點都是具體的設備，不同的設備需要的屬性不同，用戶可以自定義屬性。除了用戶自定義屬性，有很多屬性是標準屬性。
compatible 屬性
compatible 屬性也叫做“兼容性”屬性，這是重要的屬性。compatible 屬性的值是一個字符串列表，compatible 屬性用于將設備和驅動綁定起來。格式如下

"manufacturer,model"

I.MX6U-ALPHA 開發(fā)板上的音頻芯片采用的歐勝(WOLFSON)出品的 WM8960，sound 節(jié)點的 compatible 屬性值如下：

compatible = "fsl,imx6ul-evk-wm8960","fsl,imx-audio-wm8960";

model 屬性
model 屬性值也是一個字符串，一般 model 屬性描述設備模塊信息。

model = "wm8960-audio";

status 屬性
status 屬性是和設備狀態(tài)有關的，status 屬性值也是字符串。

ranges 屬性
ranges屬性值可以為空或者按照(child-bus-address,parent-bus-address,length)格式編寫的數字矩陣。
ranges 屬性每個項目由子地址、父地址和地址空間長度
這三部分組成：child-bus-address：子總線地址空間的物理地址，由父節(jié)點的#address-cells 確定此物理地址所占用的字長。parent-bus-address：父總線地址空間的物理地址，同樣由父節(jié)點的#address-cells 確定此物理地址所占用的字長。length：子地址空間的長度，由父節(jié)點的#size-cells 確定此地址長度所占用的字長。

在Linux設備樹中增加設備節(jié)點的步驟通常包括以下幾個步驟：

確定設備信息：包括設備的名稱、兼容性、模型等。這些信息通常在設備規(guī)格書或數據手冊中可以找到。
編輯設備樹源文件：設備樹的信息通常存儲在一個設備樹源文件（.dts）中。你需要打開這個文件，并在適當的位置添加你的設備節(jié)點。設備節(jié)點通常包含設備的名稱、兼容性、模型以及任何特定于設備的屬性或子節(jié)點。
編譯設備樹：一旦你添加了設備節(jié)點并保存了設備樹源文件，你需要使用設備樹編譯器（dtc）將其編譯為設備樹二進制文件（.dtb）。這個文件可以在引導時被內核使用。
更新引導加載程序：需要將新的設備樹二進制文件添加到引導加載程序（如U-Boot）的配置中，以便在引導時加載它。具體的步驟取決于你使用的引導加載程序。
更新內核配置：可能還需要更新內核的配置，以啟用對新設備的支持。這通常涉及編輯內核配置文件（.config），然后重新編譯內核。
測試：最后，需要在目標硬件上測試更改，以確保新設備能夠正確識別并工作。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-835001.html

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