Documentation/devicetree/bindings/pinctrl/pinctrl-bindings.txt

   1 == Introduction ==
   2
   3 Hardware modules that control pin multiplexing or configuration parameters
   4 such as pull-up/down, tri-state, drive-strength etc are designated as pin
   5 controllers. Each pin controller must be represented as a node in device tree,
   6 just like any other hardware module.
   7
   8 Hardware modules whose signals are affected by pin configuration are
   9 designated client devices. Again, each client device must be represented as a
  10 node in device tree, just like any other hardware module.
  11
  12 For a client device to operate correctly, certain pin controllers must
  13 set up certain specific pin configurations. Some client devices need a
  14 single static pin configuration, e.g. set up during initialization. Others
  15 need to reconfigure pins at run-time, for example to tri-state pins when the
  16 device is inactive. Hence, each client device can define a set of named
  17 states. The number and names of those states is defined by the client device's
  18 own binding.
  19
  20 The common pinctrl bindings defined in this file provide an infrastructure
  21 for client device device tree nodes to map those state names to the pin
  22 configuration used by those states.
  23
  24 Note that pin controllers themselves may also be client devices of themselves.
  25 For example, a pin controller may set up its own "active" state when the
  26 driver loads. This would allow representing a board's static pin configuration
  27 in a single place, rather than splitting it across multiple client device
  28 nodes. The decision to do this or not somewhat rests with the author of
  29 individual board device tree files, and any requirements imposed by the
  30 bindings for the individual client devices in use by that board, i.e. whether
  31 they require certain specific named states for dynamic pin configuration.
  32
  33 == Pinctrl client devices ==
  34
  35 For each client device individually, every pin state is assigned an integer
  36 ID. These numbers start at 0, and are contiguous. For each state ID, a unique
  37 property exists to define the pin configuration. Each state may also be
  38 assigned a name. When names are used, another property exists to map from
  39 those names to the integer IDs.
  40
  41 Each client device's own binding determines the set of states that must be
  42 defined in its device tree node, and whether to define the set of state
  43 IDs that must be provided, or whether to define the set of state names that
  44 must be provided.
  45
  46 Required properties:
  47 pinctrl-0:      List of phandles, each pointing at a pin configuration
  48                 node. These referenced pin configuration nodes must be child
  49                 nodes of the pin controller that they configure. Multiple
  50                 entries may exist in this list so that multiple pin
  51                 controllers may be configured, or so that a state may be built
  52                 from multiple nodes for a single pin controller, each
  53                 contributing part of the overall configuration. See the next
  54                 section of this document for details of the format of these
  55                 pin configuration nodes.
  56
  57                 In some cases, it may be useful to define a state, but for it
  58                 to be empty. This may be required when a common IP block is
  59                 used in an SoC either without a pin controller, or where the
  60                 pin controller does not affect the HW module in question. If
  61                 the binding for that IP block requires certain pin states to
  62                 exist, they must still be defined, but may be left empty.
  63
  64 Optional properties:
  65 pinctrl-1:      List of phandles, each pointing at a pin configuration
  66                 node within a pin controller.
  67 ...
  68 pinctrl-n:      List of phandles, each pointing at a pin configuration
  69                 node within a pin controller.
  70 pinctrl-names:  The list of names to assign states. List entry 0 defines the
  71                 name for integer state ID 0, list entry 1 for state ID 1, and
  72                 so on.
  73
  74 For example:
  75
  76         /* For a client device requiring named states */
  77         device {
  78                 pinctrl-names = "active", "idle";
  79                 pinctrl-0 = <&state_0_node_a>;
  80                 pinctrl-1 = <&state_1_node_a &state_1_node_b>;
  81         };
  82
  83         /* For the same device if using state IDs */
  84         device {
  85                 pinctrl-0 = <&state_0_node_a>;
  86                 pinctrl-1 = <&state_1_node_a &state_1_node_b>;
  87         };
  88
  89         /*
  90          * For an IP block whose binding supports pin configuration,
  91          * but in use on an SoC that doesn't have any pin control hardware
  92          */
  93         device {
  94                 pinctrl-names = "active", "idle";
  95                 pinctrl-0 = <>;
  96                 pinctrl-1 = <>;
  97         };
  98
  99 == Pin controller devices ==
 100 Required properties: See the pin controller driver specific documentation
 101
 102 Optional properties:
 103 #pinctrl-cells: Number of pin control cells in addition to the index within the
 104                 pin controller device instance
 105
 106 Pin controller devices should contain the pin configuration nodes that client
 107 devices reference.
 108
 109 For example:
 110
 111         pincontroller {
 112                 ... /* Standard DT properties for the device itself elided */
 113
 114                 state_0_node_a {
 115                         ...
 116                 };
 117                 state_1_node_a {
 118                         ...
 119                 };
 120                 state_1_node_b {
 121                         ...
 122                 };
 123         }
 124
 125 The contents of each of those pin configuration child nodes is defined
 126 entirely by the binding for the individual pin controller device. There
 127 exists no common standard for this content. The pinctrl framework only
 128 provides generic helper bindings that the pin controller driver can use.
 129
 130 The pin configuration nodes need not be direct children of the pin controller
 131 device; they may be grandchildren, for example. Whether this is legal, and
 132 whether there is any interaction between the child and intermediate parent
 133 nodes, is again defined entirely by the binding for the individual pin
 134 controller device.
 135
 136 == Generic pin multiplexing node content ==
 137
 138 pin multiplexing nodes:
 139
 140 function                - the mux function to select
 141 groups                  - the list of groups to select with this function
 142                           (either this or "pins" must be specified)
 143 pins                    - the list of pins to select with this function (either
 144                           this or "groups" must be specified)
 145
 146 Example:
 147
 148 state_0_node_a {
 149         uart0 {
 150                 function = "uart0";
 151                 groups = "u0rxtx", "u0rtscts";
 152         };
 153 };
 154 state_1_node_a {
 155         spi0 {
 156                 function = "spi0";
 157                 groups = "spi0pins";
 158         };
 159 };
 160 state_2_node_a {
 161         function = "i2c0";
 162         pins = "mfio29", "mfio30";
 163 };
 164
 165 Optionally an alternative binding can be used if more suitable depending on the
 166 pin controller hardware. For hardware where there is a large number of identical
 167 pin controller instances, naming each pin and function can easily become
 168 unmaintainable. This is especially the case if the same controller is used for
 169 different pins and functions depending on the SoC revision and packaging.
 170
 171 For cases like this, the pin controller driver may use pinctrl-pin-array helper
 172 binding with a hardware based index and a number of pin configuration values:
 173
 174 pincontroller {
 175         ... /* Standard DT properties for the device itself elided */
 176         #pinctrl-cells = <2>;
 177
 178         state_0_node_a {
 179                 pinctrl-pin-array = <
 180                         0 A_DELAY_PS(0) G_DELAY_PS(120)
 181                         4 A_DELAY_PS(0) G_DELAY_PS(360)
 182                         ...
 183                 >;
 184         };
 185         ...
 186 };
 187
 188 Above #pinctrl-cells specifies the number of value cells in addition to the
 189 index of the registers. This is similar to the interrupts-extended binding with
 190 one exception. There is no need to specify the phandle for each entry as that
 191 is already known as the defined pins are always children of the pin controller
 192 node. Further having the phandle pointing to another pin controller would not
 193 currently work as the pinctrl framework uses named modes to group pins for each
 194 pin control device.
 195
 196 The index for pinctrl-pin-array must relate to the hardware for the pinctrl
 197 registers, and must not be a virtual index of pin instances. The reason for
 198 this is to avoid mapping of the index in the dts files and the pin controller
 199 driver as it can change.
 200
 201 For hardware where pin multiplexing configurations have to be specified for
 202 each single pin the number of required sub-nodes containing "pin" and
 203 "function" properties can quickly escalate and become hard to write and
 204 maintain.
 205
 206 For cases like this, the pin controller driver may use the pinmux helper
 207 property, where the pin identifier is provided with mux configuration settings
 208 in a pinmux group. A pinmux group consists of the pin identifier and mux
 209 settings represented as a single integer or an array of integers.
 210
 211 The pinmux property accepts an array of pinmux groups, each of them describing
 212 a single pin multiplexing configuration.
 213
 214 pincontroller {
 215         state_0_node_a {
 216                 pinmux = <PINMUX_GROUP>, <PINMUX_GROUP>, ...;
 217         };
 218 };
 219
 220 Each individual pin controller driver bindings documentation shall specify
 221 how pin IDs and pin multiplexing configuration are defined and assembled
 222 together in a pinmux group.
 223
 224 == Generic pin configuration node content ==
 225
 226 Many data items that are represented in a pin configuration node are common
 227 and generic. Pin control bindings should use the properties defined below
 228 where they are applicable; not all of these properties are relevant or useful
 229 for all hardware or binding structures. Each individual binding document
 230 should state which of these generic properties, if any, are used, and the
 231 structure of the DT nodes that contain these properties.
 232
 233 Supported generic properties are:
 234
 235 pins                    - the list of pins that properties in the node
 236                           apply to (either this, "group" or "pinmux" has to be
 237                           specified)
 238 group                   - the group to apply the properties to, if the driver
 239                           supports configuration of whole groups rather than
 240                           individual pins (either this, "pins" or "pinmux" has
 241                           to be specified)
 242 pinmux                  - the list of numeric pin ids and their mux settings
 243                           that properties in the node apply to (either this,
 244                           "pins" or "groups" have to be specified)
 245 bias-disable            - disable any pin bias
 246 bias-high-impedance     - high impedance mode ("third-state", "floating")
 247 bias-bus-hold           - latch weakly
 248 bias-pull-up            - pull up the pin
 249 bias-pull-down          - pull down the pin
 250 bias-pull-pin-default   - use pin-default pull state
 251 drive-push-pull         - drive actively high and low
 252 drive-open-drain        - drive with open drain
 253 drive-open-source       - drive with open source
 254 drive-strength          - sink or source at most X mA
 255 input-enable            - enable input on pin (no effect on output, such as
 256                           enabling an input buffer)
 257 input-disable           - disable input on pin (no effect on output, such as
 258                           disabling an input buffer)
 259 input-schmitt-enable    - enable schmitt-trigger mode
 260 input-schmitt-disable   - disable schmitt-trigger mode
 261 input-debounce          - debounce mode with debound time X
 262 power-source            - select between different power supplies
 263 low-power-enable        - enable low power mode
 264 low-power-disable       - disable low power mode
 265 output-disable          - disable output on a pin (such as disable an output
 266                           buffer)
 267 output-enable           - enable output on a pin without actively driving it
 268                           (such as enabling an output buffer)
 269 output-low              - set the pin to output mode with low level
 270 output-high             - set the pin to output mode with high level
 271 sleep-hardware-state    - indicate this is sleep related state which will be programmed
 272                           into the registers for the sleep state.
 273 slew-rate               - set the slew rate
 274 skew-delay              - this affects the expected clock skew on input pins
 275                           and the delay before latching a value to an output
 276                           pin. Typically indicates how many double-inverters are
 277                           used to delay the signal.
 278
 279 For example:
 280
 281 state_0_node_a {
 282         cts_rxd {
 283                 pins = "GPIO0_AJ5", "GPIO2_AH4"; /* CTS+RXD */
 284                 bias-pull-up;
 285         };
 286 };
 287 state_1_node_a {
 288         rts_txd {
 289                 pins = "GPIO1_AJ3", "GPIO3_AH3"; /* RTS+TXD */
 290                 output-high;
 291         };
 292 };
 293 state_2_node_a {
 294         foo {
 295                 group = "foo-group";
 296                 bias-pull-up;
 297         };
 298 };
 299 state_3_node_a {
 300         mux {
 301                 pinmux = <GPIOx_PINm_MUXn>, <GPIOx_PINj_MUXk)>;
 302                 input-enable;
 303         };
 304 };
 305
 306 Some of the generic properties take arguments. For those that do, the
 307 arguments are described below.
 308
 309 - pins takes a list of pin names or IDs as a required argument. The specific
 310   binding for the hardware defines:
 311   - Whether the entries are integers or strings, and their meaning.
 312
 313 - pinmux takes a list of pin IDs and mux settings as required argument. The
 314   specific bindings for the hardware defines:
 315   - How pin IDs and mux settings are defined and assembled together in a single
 316     integer or an array of integers.
 317
 318 - bias-pull-up, -down and -pin-default take as optional argument on hardware
 319   supporting it the pull strength in Ohm. bias-disable will disable the pull.
 320
 321 - drive-strength takes as argument the target strength in mA.
 322
 323 - input-debounce takes the debounce time in usec as argument
 324   or 0 to disable debouncing
 325
 326 More in-depth documentation on these parameters can be found in
 327 <include/linux/pinctrl/pinconf-generic.h>