RK3588 kernel-6.1：drivers/usb/chipidea 功能与实现要点

源码基准：rk3588/kernel-6.1/drivers/usb/chipidea/。目标模块 ci_hdrc（CONFIG_USB_CHIPIDEA）。

1. 驱动定位

ChipIdea USB HS OTG / Dual-Role Controller（也常写作 Chipidea CI HDRC）是 MIPS/NXP 系商用 USB2 主机 + 设备双角色 IP。Linux drivers/usb/chipidea 在同一寄存器窗口上实现：

• 主机：作为 EHCI 变种 挂接到 usbcore（共享 drivers/usb/host/ehci*.h 基础设施）。
• 设备：usb_gadget（UDC），基于硬件 Queue Head / Transfer Descriptor（DTD） 环形结构与 dma_pool。
• 角色切换：USB_ROLE_SWITCH、extcon、可选 USB_OTG_FSM（otg_fsm.c）。

与 RK3588：Rockchip 片上 USB 以 DWC3 等为主，一般不启用 Chipidea。本分析面向 i.MX / MSM / Tegra / PCI evaluation 等使用该 IP 的平台。

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2. 构建分层（Makefile）

组件	文件	作用
核心	core.c	寄存器 hw_bank/regmap（Cap + Op）、复位、时钟/phy、USBMODE、中断分发、probe/移除、usb_role_switch、pm_runtime/LPM
OTG	otg.c	ID/VBUS、OTGSC 协作
OTG FSM	otg_fsm.c（CONFIG_USB_OTG_FSM）	协议状态机定时器
ULPI	ulpi.c	OP_ULPI_VIEWPORT 访问外部 PHY
Debug	debug.c	debugfs
Host	host.c	ehci_hcd + ehci_driver_overrides（端口供电、reset 回调 ci_platform_configure）
Gadget	udc.c、trace.c	usb_gadget/usb_ep、ci_hw_ep、hw_ep_prime/DTD
Glue	ci_hdrc_imx.c、usbmisc_imx.c、ci_hdrc_usb2.c、ci_hdrc_pci.c、ci_hdrc_msm.c、ci_hdrc_tegra.c	SoC 时钟、USB_MISC、复位、pdata/DT

Kconfig 依赖：USB_EHCI_HCD（主机） 与 USB_GADGET（设备） 按裁剪组合；整包 select EXTCON、RESET_CONTROLLER、USB_ULPI_BUS、USB_ROLE_SWITCH。

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3. 寄存器与硬件抽象（ci.h / core.c）

• struct hw_bank：cap / op 两套指针 + regmap[]，按 是否 LPM 选用 ci_regs_nolpm[] 或 ci_regs_lpm[]（OTGSC/USBMODE/EP 寄存器偏移 在 LPM 版上移址）。
• CAP_DCCPARAMS：区分是否同时具备 HC/DC。
• OP_USBMODE：主机 / 设备 / 静止模式切换的核心之一。
• OP_PORTSC：主机端口状态、测试模式（hw_port_test_set）等。
• struct ci_hdrc：当前 enum ci_role、roles[] 指向 ci_role_driver（start/stop/irq）、gadget、hcd、qh_pool/td_pool、platdata（linux/usb/chipidea.h：phy、usb_phy、flags、dr_mode、notify_event**）。

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4. 主机侧原理（host.c）

• 静态 ci_ehci_hc_driver 由 ehci_init_driver + ehci_ci_overrides 生成：
  • port_power：regulator 与可选 usb_phy_vbus_on/off（CI_HDRC_PHY_VBUS_CONTROL）；HSIC 时用 port test 强拉高速。
  • reset：ehci_setup 后 ci_platform_configure 及 SoC notify_event(CONTROLLER_RESET)。
• IRQ：host_irq → usb_hcd_irq（与 gadget 共享中断时在 core 里仲裁）。

本质：利用内核已有 EHCI 调度（QH/qTD），只补上 Chipidea 特有的 PHY/VBUS/复位钩子。

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5. 设备侧原理（udc.c）

• EP0 + EPn：ci_hw_ep 内含 usb_ep、qh（队列与 DMA 地址）、td_pool 分配的 DTD 节点。
• hw_device_state：配置 ENDPTLISTADDR、开门禁中断（UI/UEI/PCI/URI）。
• hw_ep_prime/flush/complete：对齐芯片手册 Prime / Complete / Flush 模型推进传输。
• 与 drivers/usb/gadget composite 驱动对接标准 usb_endpoint_descriptor。

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6. 角色与电源（core.c、otg*.c）

• usb_role_switch_register：set/get 映射 enum usb_role ↔ enum ci_role，便于 Type‑C 控制器或其它策略模块切换。
• struct ci_hdrc_cable：extcon 监听 VBUS/ID，驱动 work 做 ci_hdrc_role_change 一类路径。
• CONFIG_USB_OTG_FSM：otg_fsm.c 维护 struct otg_fsm，与 OTGSC、定时器协作。

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7. 平台数据（include/linux/usb/chipidea.h）

ci_hdrc_platform_data 汇集 glue 差异：共享寄存器（CI_HDRC_REGS_SHARED）、流模式关闭、IMX28 写 workaround、HSIC、DMA 对齐要求、dr_mode、VBUS regulator、notify_event 回调等。DT platform_device 常与 ci_hdrc_imx 等绑定生成该结构。

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8. 小结

维度	说明
对上接口	Host：usb_hcd（EHCI）；Device：usb_gadget
数据通路	Host：EHCI QH/qTD；Device：硬件 QH + DTD（dma_pool）
PHY	内置寄存器 + ulpi.c；platdata->phy/usb_phy
DRD	USBMODE + role drivers + role_switch/extcon (+ OTG FSM)

深入调试建议：对照芯片手册 USBCMD/USBSTS/PORTSC/USBMODE/ENDPTCTRL；主机栈抓 usbmon；设备栈开 drivers/usb/chipidea/trace.c（若 CONFIG_TRACING）。