3. 设备树基础与I2C配置

设备树，说白了就是一块「硬件描述板」。Linux 内核通过它才知道你的板子上接了哪些外设、地址是多少、用哪个中断。我刚开始接触设备树时也觉得这东西很玄乎，后来调过几块板子就明白了——它就是个结构化的配置文件。

这一章我们聚焦三个事：设备树语法怎么用、WM8960 节点怎么写、I2C 控制器怎么配。最后编译验证，确保改动生效。

3.1 设备树语法速览

设备树文件后缀是 .dts，编译后生成 .dtb。基本单元叫「节点」，每个节点描述一个硬件设备。

/dts-v1/;

/ {
    model = "My Audio Board";
    compatible = "vendor,board";

    i2c1: i2c@40012000 {
        compatible = "st,stm32-i2c1";
        reg = <0x40012000 0x400>;
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <0>;
        status = "okay";

        wm8960: codec@1a {
            compatible = "wlf,wm8960";
            reg = <0x1a>;
        };
    };
};

几个关键点：

• compatible：驱动匹配的关键字，格式通常是「厂商,设备名」。
• reg：地址信息。对 I2C 设备来说就是从机地址。
• status："okay" 表示启用，"disabled" 表示关闭。
• #address-cells 和 #size-cells：定义子节点 reg 的格式。I2C 总线一般用 <1 0>。

3.2 在设备树中描述 WM8960 节点

WM8960 是一个音频编解码芯片，挂在 I2C 总线上。我们需要告诉内核：它的地址、用哪个 I2C 控制器、以及音频相关的时钟和引脚。

下面是一个完整的 WM8960 节点示例：

&i2c1 {
    status = "okay";
    clock-frequency = <100000>;

    wm8960: audio-codec@1a {
        compatible = "wlf,wm8960";
        reg = <0x1a>;
        #sound-dai-cells = <0>;

        clocks = <&clk IMX6QDL_CLK_CKO>;
        clock-names = "mclk";

        AVDD-supply = <&reg_3p3v>;
        DVDD-supply = <&reg_3p3v>;

        wlf,shared-lrclk;
    };
};

解释一下：

• clock-frequency：I2C 总线速度，100kHz 是标准模式。
• #sound-dai-cells：音频 DAI 接口的配置，一般设为 0。
• clocks：主时钟 MCLK 的来源。WM8960 需要外部提供 12.288MHz 或 24.576MHz。
• supply：电源域，告诉内核这个芯片用哪路供电。
• wlf,shared-lrclk：厂商自定义属性，表示左右声道时钟共享。

3.3 配置 I2C 控制器与时钟

WM8960 的 I2C 控制器节点通常在 SoC 的 .dtsi 文件里已经定义好了。我们只需要在板级 .dts 文件中启用它，并配置 pinmux。

以 i.MX6Q 为例：

&i2c1 {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&pinctrl_i2c1>;
    status = "okay";
};

&iomuxc {
    pinctrl_i2c1: i2c1grp {
        fsl,pins = <
            MX6QDL_PAD_CSI0_DAT8__I2C1_SDA  0x4001b8b1
            MX6QDL_PAD_CSI0_DAT9__I2C1_SCL  0x4001b8b1
        >;
    };
};

时钟部分，WM8960 的 MCLK 通常来自 SoC 的某个时钟输出引脚。比如 i.MX6Q 的 CKO 引脚：

&clks {
    assigned-clocks = <&clk IMX6QDL_CLK_CKO>;
    assigned-clock-parents = <&clk IMX6QDL_CLK_OSC>;
    assigned-clock-rates = <12288000>;
};

这里把 CKO 时钟设为 12.288MHz，正好是 WM8960 需要的 MCLK 频率。

3.4 编译并验证设备树

设备树写完后，需要编译成 .dtb 文件。方法很简单：

# 进入内核源码目录
make ARCH=arm dtbs

# 或者单独编译某个设备树
make ARCH=arm imx6q-sabresd.dtb

编译完成后，把 .dtb 文件复制到启动分区，重启系统。

验证设备树是否生效，我一般用这几个方法：

1. 查看 /proc/device-tree：

ls /proc/device-tree/i2c1/audio-codec@1a/

如果能看到 compatible、reg 等文件，说明节点被正确解析了。

2. 检查内核启动日志：

dmesg | grep wm8960

正常会看到类似：

wm8960 0-001a: WM8960 audio codec initialized

3. 使用 i2cdetect 扫描总线：

i2cdetect -y 1

如果地址 0x1a 显示为 UU，表示设备已被驱动占用。

3.5 本章知识结构图

下面这张 SVG 图梳理了设备树配置 WM8960 的完整链路：

从图中可以看到，WM8960 的设备树配置涉及 I2C 控制器、时钟、pinmux 和电源四个维度。任何一个环节出问题，音频驱动都可能无法正常工作。