架构

UART 驱动程序遵循 Linux TTY 子系统。其架构如下面的图所示。

TTY 框架通过 TTY 核心屏蔽与 TTY 相关的细节，为顶层以字符设备的形式提供了统一的应用接口，并为底层以 TTY 设备/TTY 驱动的形式提供了驱动编写框架。

TTY 框架由 TTY 核心和 TTY 驱动组成。TTY 驱动可以是 Serial、 USB CDC ACM class、 虚拟终端（VT） 等。 TTY 串行可以适配其中的 UART 硬件，并且 Realtek UART 驱动是在这一部分实现的。 TTY 线路规程用于帮助 TTY 驱动格式化数据。TTY 设备/TTY 驱动是 TTY 框架的核心逻辑。

实现

UART 驱动程序的实现如下表所列：

驱动程序位置	介绍
<linux>/drivers/rtkdrivers/tty_serial/Kconfig	UART驱动程序Kconfig
<linux>/drivers/rtkdrivers/tty_serial/Makefile	UART驱动程序Makefile
<linux>/drivers/rtkdrivers/tty_serial/rtk-uart.c	UART驱动程序代码

配置

设备树配置

有三个通用 UART 硬件。它们的设备树节点在 <dts>/rtl8730e-ocp.dtsi 中定义。

以其中的 UART0 节点为例：

Uart0: serial@41004000 {
   compatible = "realtek,ameba-uart";
   reg = <0x41004000 0x100>;
   interrupts = <GIC_SPI 50 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
   clocks = <&rcc RTK_CKE_UART0>;
   status = "disabled";
};

下面是它的属性描述。

属性	描述	可配置？
compatible	用于匹配驱动和设备的ID	否
reg	寄存器资源	否
interrupts	SPI 中断	否
clocks	UART 时钟节点	否
status	是否启用设备 “disabled” “okay”	是

pinctrl 的设备树节点在 <dts>/rtl8730e-pinctrl.dtsi 中定义。

还是以 UART0 为例：

uart0_pins: uart0@0 {
   pins {
      pinmux = <REALTEK_PINMUX('A', 15, LOG_UART_RTS_CTS)>, // UART0_CTS
      <REALTEK_PINMUX('A', 16, LOG_UART_RTS_CTS)>,  // UART0_RTS
      <REALTEK_PINMUX('A', 2, UART_DATA)>,          // UART0_RXD
      <REALTEK_PINMUX('A', 3, UART_DATA)>;          // UART0_TXD
      bias-pull-up;
      slew-rate = <0>;
      drive-strength = <0>;
   };
};

下标列出它的属性描述。

属性	描述	可配置？
pinmux	UART的引脚复用定义	是
bias-pull-up	引脚拉高/拉低状态	是
slew-rate	引脚电压转换速率	否
drive-strength	引脚驱动强度	否

请参考 pinmux 规范以获取其他引脚复用选择和其他 UART 硬件引脚分配。

以下是 UART 驱动程序的所有三个 General UART 的别名组：

aliases{
   serial0 = &uart0;
   serial1 = &uart1;
   serial2 = &uart2;
   serial3 = &uart3;
}

编译配置

选择 Device Drivers -> Drivers for Realtek -> UART driver：

UART driver configuration

General UART driver configuration

APIs

用户空间 API

UART 是 TTY 串行设备，也是一种字符设备，因此用户可以通过字符设备接口访问 UART。TTY 子系统提供用户空间接口：

• /dev/ttyRTK0 – Realtek UART 硬件的 TTY 串行接口。

用户可以使用此节点来控制 UART 终端并传输数据。以下是命令示例。

• 发送数据的命令：

  echo helloworld > /dev/ttyRTK0
  

• 接收数据的命令：

  cat /dev/ttyRTK0
  

用户可以使用命令 stty 来控制 UART 设置。例如，显示设置：

stty -F /dev/ttyRTK0 -a

请参阅演示代码以获取更多详细信息。UART 演示位于 <test>/uart。

内核空间 API

参考 UART Driver v5.4 或 UART Driver v6.6 获取更多细节。