外设接口概述

Qualcomm® Linux® 接口指南介绍了片上系统（SoC）中使用的低速和高速输入/输出（I/O）外设接口子系统。

• 低速 I/O 接口的工作频率低于 SoC 中的高速接口。Qualcomm 通用外设（QUP）v3 串行引擎是一个硬件核心，支持以下低速外设接口：
  • 通用异步收发器（UART）
  • 串行外设接口（SPI）
  • 互联集成电路（I2C）
  • 改进型互联集成电路（I3C）
  这些低速接口与低速外设通信，例如传感器接口设备、Bluetooth® 无线技术设备、显示或触摸接口设备。
• 高速 I/O 接口包括以下外设接口：
  • 外设组件互连高速通道（PCIe）
  • 通用串行总线（USB）
  高速 I/O 接口用于连接高速设备，例如固态硬盘、网卡、外部显卡。

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外设接口软件栈

下图显示了外设接口的软件栈。 图：外设接口软件栈高层结构（高层视图） 从应用程序到 QUP GENI 硬件（Linux 高层流程） 在 Linux 中，应用程序通过内核提供的标准用户空间接口（例如 /dev 节点或子系统 API）与外设通信。流程如下：

1. 应用层
   • 应用程序使用标准用户空间接口发出请求。
   • 请求通过系统调用进入内核。
2. 内核核心框架
   • 内核将请求路由到相关的子系统，例如：
     • I2C
     • SPI
     • I3C
     • TTY
   • 该子系统执行以下功能：
     • 提供协议感知的抽象
     • 管理同步和并发
     • 集成电源管理钩子
     • 为客户端提供统一的编程接口
3. 协议控制器驱动程序
   • 核心框架调用协议控制器驱动程序。
   • 驱动程序将框架级操作转换为硬件特定的命令。
4. QUPv3 GENI 串行引擎（Qualcomm 平台）
   • 控制器驱动程序对 QUPv3 GENI 串行引擎进行编程。
   • GENI 使用以下方式实现所选协议（I2C、SPI、I3C 或 UART）：
     • 已配置的传输模式
     • 协议固件
5. GENI 硬件执行
   • 执行寄存器级操作。
   • 在系统与外部设备之间移动数据。

在整个过程中，内核框架始终控制以下内容：

• 驱动程序和设备生命周期管理
• 并发处理
• 整个软件栈的电源状态协调

下图显示了从应用程序到 QUP-GENI 硬件的 Linux 流程。 图：外设接口软件栈高层结构（低层视图）

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QUP v3

Qualcomm 使用 QUP v3——一种高度灵活且可编程的硬件——来支持各种串行接口。有关 QUP v3 的更多信息，请参阅以下资源：

• QUP v3 概述
• QUP v3 支持的传输模式
• QUP v3 访问控制自定义
• QUP v3 固件状态验证

本指南是您了解如何启用低速和高速 I/O 接口以及进行配置更改的主要参考资源。