4. 设备树（Device Tree）基础

设备树（Device Tree, DT）是嵌入式 Linux 系统中用于描述硬件拓扑结构的数据结构，它替代了传统平台设备（Platform Device）的硬编码方式，使得同一内核镜像可以支持多种硬件平台。对于蓝牙驱动开发者而言，设备树是配置蓝牙控制器（如 UART、SDIO、USB 接口的蓝牙芯片）与主机通信的关键入口。

4.1 设备树文件结构：dts 与 dtsi

设备树源文件分为两种扩展名：.dts（Device Tree Source）和 .dtsi（Device Tree Source Include）。.dtsi 文件通常包含 SoC 公共定义、外设 IP 核模板，而 .dts 文件则包含具体板级的差异化配置。

4.2 节点与属性：设备树的基本单元

设备树由节点（Node）和属性（Property）组成。每个节点代表一个硬件设备或总线，属性描述该设备的配置参数。节点路径从根节点 / 开始，使用斜杠分隔。

/dts-v1/;

#include "imx8mp.dtsi"

/ {
    model = "i.MX8MP EVK Board";
    compatible = "fsl,imx8mp-evk", "fsl,imx8mp";

    chosen {
        stdout-path = &uart2;
    };

    /* 蓝牙 UART 节点 */
    &uart3 {
        pinctrl-names = "default";
        pinctrl-0 = &pinctrl_uart3;
        status = "okay";

        bluetooth {
            compatible = "brcm,bcm43438-bt";
            max-speed = <3000000>;
            shutdown-gpios = <&gpio1 13 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
            device-wakeup-gpios = <&gpio1 14 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
            host-wakeup-gpios = <&gpio1 15 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
        };
    };
};

4.3 核心属性详解：reg、interrupts、compatible

这三个属性是设备树中最基础、最关键的属性，几乎每个硬件节点都会用到。理解它们对于蓝牙驱动开发至关重要。

4.3.1 compatible 属性：驱动匹配的钥匙

compatible 属性是一个字符串列表，用于将设备节点与内核驱动进行匹配。内核通过 of_match_table 查找与 compatible 值匹配的驱动。

/* 设备树节点 */
bluetooth {
    compatible = "brcm,bcm43438-bt", "brcm,bcm4345-bt";
};

/* 内核驱动匹配表 */
static const struct of_device_id brcm_bluetooth_of_match[] = {
    { .compatible = "brcm,bcm43438-bt" },
    { .compatible = "brcm,bcm4345-bt" },
    { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, brcm_bluetooth_of_match);

4.3.2 reg 属性：地址空间描述

reg 属性描述设备在总线上的地址范围。对于内存映射设备，它包含基地址和长度；对于 I2C/SPI 设备，它包含从设备地址。

/* 内存映射设备：UART 控制器 */
uart3: serial@30890000 {
    compatible = "fsl,imx8mp-uart", "fsl,imx6q-uart";
    reg = <0x30890000 0x10000>;  /* 基地址 0x30890000，长度 64KB */
    interrupts = <GIC_SPI 42 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
};

/* I2C 设备：蓝牙音频编解码器 */
codec@1a {
    compatible = "realtek,rt5677";
    reg = <0x1a>;  /* I2C 从设备地址 0x1a */
};

4.3.3 interrupts 属性：中断资源配置

interrupts 属性描述设备使用的中断线。其格式依赖于中断控制器（如 GIC、INTC）。对于 ARM GICv2，通常使用 <中断类型 中断号 触发类型> 三元组。

/* 蓝牙控制器中断配置示例 */
bluetooth {
    compatible = "brcm,bcm43438-bt";
    interrupt-parent = <&gpio1>;       /* 中断控制器为 GPIO1 */
    interrupts = <15 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>;  /* GPIO1_15，下降沿触发 */
    host-wakeup-gpios = <&gpio1 15 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
};

4.4 设备树结构可视化

下图展示了蓝牙控制器在设备树中的典型层级结构，以及核心属性如何关联到硬件资源。

4.5 蓝牙驱动中的设备树实践要点

1. GPIO 属性命名规范： 蓝牙驱动中常用的 GPIO 属性包括 shutdown-gpios（复位）、device-wakeup-gpios（设备唤醒主机）、host-wakeup-gpios（主机唤醒设备）。属性名后缀必须为 -gpios（复数形式）。
2. 时钟与频率配置： 使用 clocks 和 clock-names 属性指定蓝牙控制器所需的时钟源，max-speed 属性设置 UART 波特率。
3. 电源管理： 通过 vbat-supply 和 vddio-supply 属性关联稳压器节点，实现蓝牙模块的电源控制。
4. 中断触发类型： 蓝牙主机唤醒中断通常配置为 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING 或 IRQ_TYPE_EDGE_RISING，需与蓝牙芯片规格书一致。

/* 完整的蓝牙设备树节点示例（基于 i.MX8MP + BCM43438） */
&uart3 {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <pinctrl_uart3>;
    status = "okay";

    bluetooth {
        compatible = "brcm,bcm43438-bt";
        max-speed = <3000000>;
        shutdown-gpios = <&gpio1 13 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
        device-wakeup-gpios = <&gpio1 14 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
        host-wakeup-gpios = <&gpio1 15 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
        interrupt-parent = <&gpio1>;
        interrupts = <15 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>;
        vbat-supply = <&reg_bt_vbat>;
        vddio-supply = <&reg_bt_vddio>;
        clocks = <&clk IMX8MP_CLK_UART3>;
        clock-names = "uart";
    };
};

4.6 设备树编译与加载流程

设备树的编译与加载涉及多个阶段，从源文件到内核驱动识别，每一步都可能影响蓝牙功能的正常启用。

在蓝牙驱动开发中，设备树配置的正确性直接影响驱动 probe 是否成功。建议在开发初期使用 dtc -I dts -O dtb -o test.dtb test.dts 进行快速验证，确保语法无误后再集成到完整固件中。