高通 8255 基本通信（QUP）Android侧控制方法说明

一：整体说明

高通8255芯片中，SPI IIC UART核心统一由QUP V3 进行控制
QUP V3为可编程模块，可以将不同通道配置为SPI IIC UART通路，此部分配置在QNX侧
QUP 资源可以直接被QNX使用，Android侧可以通过两种方法使用QUP资源

二：QUP资源示意图

在8255上共有 4组 QUP资源，每组对应不同通信通道和对应的gpio，各资源对应关系图如下：

上图中，我们可以得到信息例如：

所有通道都支持 UART（64B FIFO模式）
QUP1_SE_6不支持API了master功能
QUP0_SE_0 对应的gpio_pin是20 21 22 23
...

上图中对于QUP lane 对应gpio的关系如下

例如 QUP0_SE_0 对应的gpio_pin是20 21 22 23 ，

如果设置为UART模式的话，pin20为CTS pin21为RFR pin22为TX pin23 为RX

三：Android 控制使用QUP的方法

如果要在Android侧使用 QUP相关资源有两种方法

参考网页：

- Architecture (qnx.com)

方法1：virtual devices

QUP在QNX侧配置相关驱动，通过hypervisor提供虚拟的devices节点给Android侧使用

此方法中大致逻辑如下：

1 硬件device通过Hypervisor 由 PVM（即QNX）直接使用driver控制

2 PVM（QNX侧）通过Hypervisor提供VirtoBE（BackEnd后端）向GVM（即Android侧）提供接口，这样GVM使用VirtoIOFE（FrontEnd前端）来间接使用PVM的driver

核心逻辑：QNX直接使用QUP资源，Hypervisor作为桥梁，QNX提供driver的后端程序，Android提供driver的前端程序，即Android侧间接使用QUP资源

方法2：pass-through

QUP资源通过hypervisor直接映射到Android侧，Android侧配置相关驱动使用真实的资源

此方法中大致逻辑如下：

1 QUP资源通过Hypervisor 直接提供给GVM（Android）侧使用

即 Android需要提供完整的QUP驱动程序

总结：

上述两种方法其实包含三部分内容

1 Android配置

2 QNX 配置（需要注意的是方法2 看似没有使用QNX，但因为QNX为主系统，不使用QNX应该理解为不使用VirtoDev的形式，所以对于QUP资源来说只要这路资源使用了，就需要在QNX进行配置。）

3 Hypervisor配置

四： pass-through配置示例

示例要求：将gpio91 92 93 94 配置成一路passthrough的蓝牙Uart通道

通过上述资源图：可以确认要使用 QUP2 ：QUP2_SE_3的qup资源

QNX配置：

代码路径：/SD-AMSS4.5.5.0-ES2/tz/trustzone_images/core/settings/buses/qup_accesscontrol/qupv3/config/lemans/QUPAC_Access.c

对于结构体 QUPv3_se_security_permissions_type 各项定义：（大致含义）

PeriphID（外设ID）：指定要进行通信的外设的唯一标识符或地址。每个外设都有一个对应的唯一ID。

ProtocolID（协议ID）：指定要在 QUP 上使用的通信协议，例如 UART、I2C 或 SPI。

Mode（模式）：指定 QUP 的工作模式。常见的模式有主机模式、从设备模式、循环模式等。

NsOwner（命名空间所有者）：确定外设的命名空间所有者。它用于指示访问特定功能或资源的权限。

bAllowFifo（是否启用FIFO）：指示是否允许在数据传输过程中使用 FIFO（先进先出缓冲区）。当启用 FIFO 时，数据将被缓存，以提高传输效率。

bLoad（是否加载）：用于指示当前操作是否涉及加载配置或固件。

bModExcl（是否独占模式）：指示外设是否以独占模式进行访问。当以独占模式打开外设时，其他程序无法访问该外设。

关于ProtocolID
SD-AMSS4.5.5.0-ES2/tz/trustzone_images/core/settings/buses/qup_accesscontrol/qupv3/interface/QupACCommonIds.h
/** QUPv3 protocols */
typedef enum
{
QUPV3_PROTOCOL_NONE = 0,
QUPV3_PROTOCOL_SPI = 1,
QUPV3_PROTOCOL_UART = 2,
QUPV3_PROTOCOL_UART_2W = QUPV3_PROTOCOL_UART,
QUPV3_PROTOCOL_I2C = 3,
QUPV3_PROTOCOL_I3C = 4,
QUPV3_PROTOCOL_SPI_SLAVE = 5,
QUPV3_PROTOCOL_AFC = 6,
QUPV3_PROTOCOL_SPMI = 7,
QUPV3_PROTOCOL_QSPI_HID = 8,
QUPV3_PROTOCOL_QSPI = 9,
QUPV3_PROTOCOL_Q2SPI = 0xE,
QUPV3_PROTOCOL_UFCS = 0xD,
QUPV3_PROTOCOL_I3C_IBI = 0x104,
QUPV3_PROTOCOL_UART_4W = QUPV3_PROTOCOL_UART + 16,
QUPV3_PROTOCOL_I2C_MM = QUPV3_PROTOCOL_I2C + 16,
QUPV3_PROTOCOL_UINT32 = 0x7fffffff
} QUPv3_protocol_type;

关于Mode
/** QUPv3 FIFO/DMA access modes */
SD-AMSS4.5.5.0-ES2/tz/trustzone_images/core/settings/buses/qup_accesscontrol/qupv3/interface/QupACCommonIds.h

typedef enum
{
QUPV3_MODE_FIFO = 0,
QUPV3_MODE_CPU_DMA = 1,
QUPV3_MODE_GSI = 2,
QUPV3_MODE_MAX,
QUPV3_MODE_UINT32 = 0x7fffffff
} QUPv3_mode_type;

关于NsOwner
SD-AMSS4.5.5.0-ES2/tz/trustzone_images/core/settings/buses/qup_accesscontrol/qupv3/interface/QupACCommonIds.h
/** Defines for QUP access ids */
#define AC_NONE 0
#define AC_TZ 1
#define AC_HLOS_GSI 2
#define AC_HLOS 3
#define AC_HYP 4
#define AC_SSC_Q6_ELF 5
#define AC_ADSP_Q6_ELF 6 // Single
#define AC_SSC_HLOS 7 // ??, may be we combine this with other SSC one //
#define AC_CP_TOUCH 8
#define AC_CP_BITSTREAM 9
#define AC_CP_PIXEL 10
#define AC_CP_NON_PIXEL 11
#define AC_VIDEO_FW 12
#define AC_CP_CAMERA 13
#define AC_HLOS_UNMAPPED 14
#define AC_MSS_MSA 15
#define AC_MSS_NONMSA 16
#define AC_UNMAPPED 17
#define AC_LPASS 18
#define AC_NON_SECURE 19 // Use this ID to assign a SE to HLOS & ADSP with QUPV3_MODE_FIFO.
// The mode of operation can be either GSI or FIFO.
// But not CPU DMA.
#define AC_HLOS_MODEM 20 // For SEs assigned with AC_HLOS_MODEM
// 1. Set to FIFO mode, if there are any UEFI use cases and if UEFI driver support only FIFO mode.
// 2. Set to GSI mode, if there are UEFI use cases and UEFI driver supports GSI mode.
// SW will take care of assigning this SE to GSI mode after the FW loading is done at the end of UEFI.
#define AC_GVM_TUI 21 // Assigned to TUI GVM
#define AC_SPSS_SP 22
#define AC_OEM 23
#define AC_NON_SECURE_MODEM 24
#define AC_HOST 25
#define AC_GVM1 26
#define AC_GVM2 27
#define AC_GVM3 28
#define AC_GVM4 29
#define BLSP_AC_LAST 30
#define AC_DEFAULT 0xFF// Default as in retain whatever in SMMU static config table

Hypervisor配置：

相关代码路径：

① /SD-QNX4.5.5.0/apps/qnx_ap/target/hypervisor/gvm/ivi/la/linux-la.config

② /SD-HQX4.5.5.0-ES2/apps_kernel/kernel_platform/qcom/proprietary/devicetree/qcom/lemans-vm-qupv3.dtsi

代码解读：

Hypervisor代码路径是 ① ，需要配置的主要资源是 中断号和QUP资源

这两项内容对应的值可以从datasheet中取得，但查询比较麻烦，

因为Android的DTS高通厂商已经把基本信息填写好了，所以从DTS中取得更加方便，DTS路径如②

因此可以确认

中断号： 585

QUP的资源Memory地址： 0x88c000 范围是0x4000

可能疑问：为什么DTS中锁定节点 qupv3_se17_4uart呢？

解答：建议查看一下dts中的节点包含关系

lemans-vm-qupv3.dtsi 源码节点包含关系如下：

&soc {

	/* QUPv3_0  wrapper  instance */
	qupv3_0: qcom,qupv3_0_geni_se@9c0000 {
		...
		status = "ok";

		qupv3_se0_i2c: i2c@980000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se0_spi: spi@980000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se1_i2c: i2c@984000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se1_spi: spi@984000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se2_i2c: i2c@988000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se2_spi: spi@988000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se3_i2c: i2c@98c000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se3_spi: spi@98c000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se4_i2c: i2c@990000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se4_spi: spi@990000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se5_i2c: i2c@994000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se5_spi: spi@994000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se5_2uart: qcom,qup_uart@994000 {
			...
			status = "disabled";
		};
	};


	/* QUPv3_1  wrapper  instance */
	qupv3_1: qcom,qupv3_1_geni_se@ac0000 {
		...
		status = "ok";

		qupv3_se7_i2c: i2c@a80000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se7_spi: spi@a80000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se8_i2c: i2c@a84000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se8_spi: spi@a84000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se9_i2c: i2c@a88000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se9_spi: spi@a88000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		/* Debug UART Instance for RUMI*/
		qupv3_se9_2uart: qcom,qup_uart@a88000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se10_i2c: i2c@a8c000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se10_spi: spi@a8c000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		/* Debug UART Instance */
		qupv3_se10_2uart: qcom,qup_uart@a8c000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se11_i2c: i2c@a90000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se11_spi: spi@a90000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se12_i2c: i2c@a94000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se12_spi: spi@a94000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se12_2uart: qcom,qup_uart@a94000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se13_i2c: i2c@a98000 {
			...
			status = "disabled";
		};
	};



	/* QUPv3_2  wrapper  instance */
	qupv3_2: qcom,qupv3_2_geni_se@8c0000 {
		...
		status = "ok";

		qupv3_se14_i2c: i2c@880000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se14_spi: spi@880000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se15_i2c: i2c@884000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se15_spi: spi@884000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se16_i2c: i2c@888000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se16_spi: spi@888000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se17_i2c: i2c@88c000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se17_spi: spi@88c000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		/* BT UART Instance */
		qupv3_se17_4uart: qcom,qup_uart@88c000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se18_i2c: i2c@890000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se18_spi: spi@890000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se19_i2c: i2c@894000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se19_spi: spi@894000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se20_i2c: i2c@898000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se20_spi: spi@898000 {
			...
			status = "disabled";
		};
	};

	/* QUPv3_3  wrapper  instance */
	qupv3_3: qcom,qupv3_3_geni_se@bc0000 {
		...
		status = "ok";

		qupv3_se21_i2c: i2c@b80000 {
			...
			status = "disabled";
		};

		qupv3_se21_spi: spi@b80000 {
			...
			status = "disabled";
		};
	};
};

我这里总结了一下各节点和QUP资源的对应关系如下：

QUP serial engine	Android DTS KeyWord
QUP0_SE0	qupv3_se0_xxxxx
QUP0_SE1	qupv3_se1_xxxxx
QUP0_SE2	qupv3_se2_xxxxx
QUP0_SE3	qupv3_se3_xxxxx
QUP0_SE4	qupv3_se4_xxxxx
QUP0_SE5	qupv3_se5_xxxxx
QUP1_SE0	qupv3_se7_xxxxx
QUP1_SE1	qupv3_se8_xxxxx
QUP1_SE2	qupv3_se9_xxxxx
QUP1_SE3	qupv3_se10_xxxxx
QUP1_SE4	qupv3_se11_xxxxx
QUP1_SE5	qupv3_se12_xxxxx
QUP1_SE6	qupv3_se13_xxxxx
QUP2_SE0	qupv3_se14_xxxxx
QUP2_SE1	qupv3_se15_xxxxx
QUP2_SE2	qupv3_se16_xxxxx
QUP2_SE3	qupv3_se17_xxxxx
QUP2_SE4	qupv3_se18_xxxxx
QUP2_SE5	qupv3_se19_xxxxx
QUP2_SE6	qupv3_se20_xxxxx
QUP3_SE0	qupv3_se21_xxxxx