1 QUP原理STM32以及绝大多数传统 MCU与高通以及现代先进应用处理器 SoC在底层外设的设计哲学上走的是两条完全不同的进化路线。习惯的 STM32 属于“专职专责”的硬件硬编码架构而高通 QUPv3 则属于“软硬件可编程的通用流处理架构”。在 STM32 里面你查数据手册会清晰地看到I2C1、SPI1、TIM1(PWM)都有各自独立的物理基地址、独立的硬件状态机和内部寄存器。意法半导体ST在设计芯片时硅片上这块区域画的就是 I2C 的逻辑门那块区域画的就是 SPI 的移位寄存器。它们井水不犯河水。每个外设的寄存器行为在出厂时就死掉了完全由硬件逻辑控制几乎没有软件开销响应极其精准符合工业控制的死脑筋需求。高通的 SoC尤其是像 AR1 这种物理尺寸暴减 26% 的特化芯片面临的生存环境极为恶劣寸土寸金的硅片面积、极其复杂的客户外设需求、以及对引脚数量近乎变态的压缩。于是高通采用了 QUPv3 (Qualcomm Universal Peripheral) 架构。在 QUPv3 模块内部每一个所谓的 SE (Serial Engine串行引擎)本质上是一台微型的、高度优化的硬件流处理器。个 SE 内部没有焊死任何具体的 I2C 或 SPI 逻辑它只包含通用的数据 FIFO、移位器、时钟分频器和一个可控的状态机控制器。当你系统开机启动时在 TrustZone 或者是音频 DSP 微内核初始化的阶段系统会向这个 SE 注入一段极小的微代码Microcode或协议固件.为什么设备树里叫i2c_geni高通的 QUPv3 驱动在内核里的名字叫i2c_geni或者是spi_geni。这个GENI就是Generic Interface通用接口的缩写。它时刻在提醒你它不是一个纯粹的 I2C 驱动而是一个“把通用接口强行伪装成 I2C”的驱动。为什么高通的 I2C 能调到惊人的高频甚至容易波形畸变因为它是用高频流处理器模拟出来的时序。如果你的 Pinctrl上拉电阻、驱动电流和 QUPv3 的时钟分频没匹配好由于它的硬件不是纯 ASIC在高速传输下对电气特性的容错率有时比 STM32 还要敏感因此在调眼镜的传感器和屏幕时更需要死盯着 Pinctrl 的配置。从本质和设计哲学上来说高通的 QUPv3 串行引擎Serial Engine和树莓派 RP2040/RP2350 芯片里的 PIOProgrammable I/O可编程输入输出在思想上完全是同胞兄弟不过。。。树莓派 PIO —— “轻量级、自由度极高的百变怪”树莓派的 PIO 是完全对开发者开放的。你可以发挥无限的想象力用 9 条汇编指令去手写任何奇葩的非标协议比如强行用 PIO 去模拟一个 VGA 显卡信号或者解码旧式红外遥控器。它非常轻量每个状态机只有几十个字的指令空间。高通 QUPv3 —— “重量级、工业级标准的黑盒流处理器”高通的 QUPv3 内部其实是一个非常复杂的GENIGeneric Interface状态机管理器。不对外开放写汇编高通不允许普通开发者自己去写 QUPv3 的底层汇编时序。高通已经把最标准的 I2C、SPI、UART、UART-LIN 等工业级标准协议的固件包全部写好、固化在系统底层了。更高的吞吐量与 DMA 集成QUPv3 内部深度绑定了高通专用的BAM / GSIGeneric Software InterfaceDMA 引擎。这意味着在 AR1 上高通的 I2C/SPI 可以直接通过硬件 DMA 大批量、无感地向内存DDR吞吐传感器数据其数据处理带宽和抗死锁能力是 MCU 级别的 PIO 无法比拟的。2 实操首先目前没拿到板子所有的操作都是根据网上或者AI来的。对于QUP应该是自己不用写什么代码基本上用设备树就可以了。原来的DTSold_i2c_1 { status okay; imu68 { ... }; }使用QUP的DTSqupv3_se12_i2c { // 替换父节点为QUP I2C status okay; // 高通独有必须补充双态pinctrl、时钟、DMA、电源域 pinctrl-names default, sleep; pinctrl-0 qup12_active; pinctrl-1 qup12_sleep; dmas blsp_dma ..., blsp_dma ...; clocks gcc ..., gcc ...; power-domains rpmhpd ...; imu68 { // 你的外设节点内容基本照搬旧平台 compatible xxx,mpu6050; reg 0x68; reset-gpios tlmm ...; interrupts ...; vdd-supply pmic_lxx; qcom,slpi-vote; // 高通低功耗专属标签按需加 }; }增加tlmm的配置tlmm { qup12_active: qup12_active { pins gpioXX, gpioYY; function qup12; // 复用为QUP I2C功能 drive-strength 2; bias-pull-up; }; qup12_sleep: qup12_sleep { pins gpioXX, gpioYY; function gpio; // 休眠切普通GPIO高阻输入 bias-disable; }; };之后要打开编译宏不过我感觉一般都是开的。CONFIG_I2C_QUPyCONFIG_BLSP_BAMy检查还是简单编译出img后烧写即可。烧录 dtb → dmesg | grep qup12正常打印qupv3_se12_i2c probe success、pinctrl state default selected报错failed to get pinctrl state就是 tlmm 里标签缺失 / 名字写错。05-SA8155 QNX通过QUB配置GPIO/INT/SPI/I2C/SPI等_i2cdbgr-CSDN博客
高通学习2-QUP（TODO）
发布时间：2026/6/17 16:57:51
1 QUP原理STM32以及绝大多数传统 MCU与高通以及现代先进应用处理器 SoC在底层外设的设计哲学上走的是两条完全不同的进化路线。习惯的 STM32 属于“专职专责”的硬件硬编码架构而高通 QUPv3 则属于“软硬件可编程的通用流处理架构”。在 STM32 里面你查数据手册会清晰地看到I2C1、SPI1、TIM1(PWM)都有各自独立的物理基地址、独立的硬件状态机和内部寄存器。意法半导体ST在设计芯片时硅片上这块区域画的就是 I2C 的逻辑门那块区域画的就是 SPI 的移位寄存器。它们井水不犯河水。每个外设的寄存器行为在出厂时就死掉了完全由硬件逻辑控制几乎没有软件开销响应极其精准符合工业控制的死脑筋需求。高通的 SoC尤其是像 AR1 这种物理尺寸暴减 26% 的特化芯片面临的生存环境极为恶劣寸土寸金的硅片面积、极其复杂的客户外设需求、以及对引脚数量近乎变态的压缩。于是高通采用了 QUPv3 (Qualcomm Universal Peripheral) 架构。在 QUPv3 模块内部每一个所谓的 SE (Serial Engine串行引擎)本质上是一台微型的、高度优化的硬件流处理器。个 SE 内部没有焊死任何具体的 I2C 或 SPI 逻辑它只包含通用的数据 FIFO、移位器、时钟分频器和一个可控的状态机控制器。当你系统开机启动时在 TrustZone 或者是音频 DSP 微内核初始化的阶段系统会向这个 SE 注入一段极小的微代码Microcode或协议固件.为什么设备树里叫i2c_geni高通的 QUPv3 驱动在内核里的名字叫i2c_geni或者是spi_geni。这个GENI就是Generic Interface通用接口的缩写。它时刻在提醒你它不是一个纯粹的 I2C 驱动而是一个“把通用接口强行伪装成 I2C”的驱动。为什么高通的 I2C 能调到惊人的高频甚至容易波形畸变因为它是用高频流处理器模拟出来的时序。如果你的 Pinctrl上拉电阻、驱动电流和 QUPv3 的时钟分频没匹配好由于它的硬件不是纯 ASIC在高速传输下对电气特性的容错率有时比 STM32 还要敏感因此在调眼镜的传感器和屏幕时更需要死盯着 Pinctrl 的配置。从本质和设计哲学上来说高通的 QUPv3 串行引擎Serial Engine和树莓派 RP2040/RP2350 芯片里的 PIOProgrammable I/O可编程输入输出在思想上完全是同胞兄弟不过。。。树莓派 PIO —— “轻量级、自由度极高的百变怪”树莓派的 PIO 是完全对开发者开放的。你可以发挥无限的想象力用 9 条汇编指令去手写任何奇葩的非标协议比如强行用 PIO 去模拟一个 VGA 显卡信号或者解码旧式红外遥控器。它非常轻量每个状态机只有几十个字的指令空间。高通 QUPv3 —— “重量级、工业级标准的黑盒流处理器”高通的 QUPv3 内部其实是一个非常复杂的GENIGeneric Interface状态机管理器。不对外开放写汇编高通不允许普通开发者自己去写 QUPv3 的底层汇编时序。高通已经把最标准的 I2C、SPI、UART、UART-LIN 等工业级标准协议的固件包全部写好、固化在系统底层了。更高的吞吐量与 DMA 集成QUPv3 内部深度绑定了高通专用的BAM / GSIGeneric Software InterfaceDMA 引擎。这意味着在 AR1 上高通的 I2C/SPI 可以直接通过硬件 DMA 大批量、无感地向内存DDR吞吐传感器数据其数据处理带宽和抗死锁能力是 MCU 级别的 PIO 无法比拟的。2 实操首先目前没拿到板子所有的操作都是根据网上或者AI来的。对于QUP应该是自己不用写什么代码基本上用设备树就可以了。原来的DTSold_i2c_1 { status okay; imu68 { ... }; }使用QUP的DTSqupv3_se12_i2c { // 替换父节点为QUP I2C status okay; // 高通独有必须补充双态pinctrl、时钟、DMA、电源域 pinctrl-names default, sleep; pinctrl-0 qup12_active; pinctrl-1 qup12_sleep; dmas blsp_dma ..., blsp_dma ...; clocks gcc ..., gcc ...; power-domains rpmhpd ...; imu68 { // 你的外设节点内容基本照搬旧平台 compatible xxx,mpu6050; reg 0x68; reset-gpios tlmm ...; interrupts ...; vdd-supply pmic_lxx; qcom,slpi-vote; // 高通低功耗专属标签按需加 }; }增加tlmm的配置tlmm { qup12_active: qup12_active { pins gpioXX, gpioYY; function qup12; // 复用为QUP I2C功能 drive-strength 2; bias-pull-up; }; qup12_sleep: qup12_sleep { pins gpioXX, gpioYY; function gpio; // 休眠切普通GPIO高阻输入 bias-disable; }; };之后要打开编译宏不过我感觉一般都是开的。CONFIG_I2C_QUPyCONFIG_BLSP_BAMy检查还是简单编译出img后烧写即可。烧录 dtb → dmesg | grep qup12正常打印qupv3_se12_i2c probe success、pinctrl state default selected报错failed to get pinctrl state就是 tlmm 里标签缺失 / 名字写错。05-SA8155 QNX通过QUB配置GPIO/INT/SPI/I2C/SPI等_i2cdbgr-CSDN博客
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