設備樹是一種數據結構，包含多個節點，用于描述硬件設備及其配置信息，它通常用于嵌入式系統中，尤其是在Linux操作系統中，幫助操作系統識別和管理硬件資源，設備樹不是代碼，而是一種用數據描述硬件信息的方式
設備樹通常是以一種樹形結構來表示硬件各個部分的層次關系
設備樹(Device Tree)，將這個詞分開就是“設備”和“樹”，描述設備樹的文件叫做 DTS(Device Tree Source)，這個 DTS 文件采用樹形結構描述板級設備，也就是開發板上的設備信息，比如CPU 數量、 內存基地址、IIC 接口上接了哪些設備、SPI 接口上接了哪些設備等等
樹的主干就是系統總線，IIC 控制器、GPIO 控制器、SPI 控制器等都是接
到系統主線上的分支。IIC 控制器有分為 IIC1 和 IIC2 兩種，其中 IIC1 上接了 FT5206 和 AT24C02這兩個 IIC 設備，IIC2 上只接了 MPU6050 這個設備。DTS 文件的主要功能就是按圖所示的結構來描述板子上的設備信息，DTS 文件描述設備信息是有相應的語法規則要求的
設備樹的結構：
設備樹的結構采用類似樹形結構，包含多個節點，每個節點代表一個硬件設備或設備的某些特性。每個節點可以包含一些屬性，描述該設備的詳細信息。
例如:
節點:代表硬件設備，比如CPU、內存、串口、存儲、網絡接口等。
屬性:描述該設備的特性或配置信息，如設備的地址、類型、IRQ(中斷請求)、驅動程序等。
設備樹的語法：
設備樹通常使用一種簡潔的描述語言(Device Tree Source，簡稱DTS)來表示。DTS文件是純文本文件，后綴通常為.dts，它們被編譯成二進制的設備樹二進制格式(Device Tree Blob，簡稱DTB)，該二進制文件會被操作系統加載和使用。
簡單的設備樹示例:
為什么要有設備樹？
1、硬件和內核解耦
以前，硬件信息（比如CPU型號、內存地址、外設位置）直接寫在內核代碼里。換一塊硬件板子，就得重新改內核、重新編譯。設備樹把硬件信息抽離出來，變成一個單獨的文件（.dts），內核只需讀取這個文件就能適配不同硬件。
2、支持多種硬件平臺
比如樹莓派3和樹莓派4的硬件不同，但可以用同一個內核+不同的設備樹文件啟動，內核無需為每塊板子單獨寫代碼。
3、方便維護
廠商更新硬件時，只需修改設備樹文件（描述硬件），不用動內核代碼（驅動邏輯）。
設備樹的作用
1、告訴內核硬件在哪里
比如：“CPU是四核的”、“內存從地址0x80000000開始”、“I2C控制器在地址0x40005000，連著觸摸屏和溫度傳感器”。
2、描述硬件之間的關系
比如：“USB控制器掛載在PCI總線的第3個插槽”、“GPIO引腳12連接了LED燈”。
3、配置硬件參數
比如：“屏幕分辨率是1920x1080”、“以太網MAC地址是00:11:22:33:44:55”。
假設嵌入式板子上有一個LED燈，連接在GPIO的第5個引腳，沒有設備樹時，需要在驅動代碼里硬編碼gpio5，換到gpio6就得改代碼、重新編譯內核；
有設備樹時，設備樹文件里寫gpios = <&gpio 5 0>; 驅動代碼只需讀取設備樹中的gpios屬性，自動適配到gpio5。換引腳時只需改設備樹，內核代碼不用動
設備樹就像硬件的“身份證”+“說明書”，讓內核能動態識別硬件，而不是把硬件信息寫死在內核里。它的核心作用：解耦硬件配置和內核代碼，讓Linux能靈活適配不同硬件
示例代碼 alphaled 節點 alphaled { #address-cells = <1>; #size-cells = <1>; compatible = "atkalpha-led"; status = "okay"; reg = < 0X020C406C 0X04 /* CCM_CCGR1_BASE */ 0X020E0068 0X04 /* SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE */ 0X020E02F4 0X04 /* SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE */ 0X0209C000 0X04 /* GPIO1_DR_BASE */ 0X0209C004 0X04 >; /* GPIO1_GDIR_BASE */ };
這個節點描述的是一個LED燈的硬件控制信息
它需要告訴內核：“LED燈的位置在哪里？如何配置硬件寄存器才能控制它亮滅？” 就像給內核一張 “LED操作手冊” ，說明控制這個LED需要操作哪些寄存器（開關）。
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
作用：指定“地址”和“長度”用幾個數字表示（單位是32位，即4字節）。
這里都用1個數字。類比：假設你要描述一本書的位置：地址 = 書架編號（1個數字）長度 = 占用的格子數（1個數字）為何重要：后續的 reg 屬性依賴這兩個值來解析地址和長度。
compatible = "atkalpha-led";
作用：匹配內核中的驅動程序！內核會尋找支持 "atkalpha-led"
的驅動來操作這個設備。類比：告訴內核：“這個LED要用說明書編號為‘atkalpha-led’的驅動來操作”。關鍵點：驅動代碼里必須有對應的兼容性標識，否則設備無法被識別！
status = "okay";
作用：啟用這個設備。如果設為 "disabled"，內核會忽略它。類比：給設備通電（okay）或斷電（disabled）。
reg = < 0X020C406C 0X04 // CCM_CCGR1（時鐘控制寄存器）0X020E0068 0X04 // SW_MUX_GPIO1_IO03（引腳復用控制）0X020E02F4 0X04 // SW_PAD_GPIO1_IO03（引腳電氣屬性配置）0X0209C000 0X04 // GPIO1_DR（GPIO數據寄存器）0X0209C004 0X04 // GPIO1_GDIR（GPIO方向寄存器）
>;
作用：列出控制這個LED所需的所有寄存器地址和長度（單位：字節）。逐項解釋：CCM_CCGR1 (0X020C406C)
控制時鐘的開關。LED所在的GPIO模塊需要時鐘才能工作，類似“總電源開關”。SW_MUX_GPIO1_IO03 (0X020E0068)
配置引腳功能。比如將某個引腳設置為“GPIO模式”而非其他功能（如UART）。SW_PAD_GPIO1_IO03 (0X020E02F4)
配置引腳的電氣屬性，如上拉/下拉電阻、驅動強度等。GPIO1_DR (0X0209C000)
GPIO數據寄存器。寫0或1控制引腳輸出電平（低電平亮/滅，高電平反之）。GPIO1_GDIR (0X0209C004)
GPIO方向寄存器。設置引腳為輸入（0）或輸出（1），這里需設為輸出模式。類比：你要控制一臺電視，需要知道：電源開關位置（CCM_CCGR1）遙控器配對方式（SW_MUX）音量默認設置（SW_PAD）換臺按鈕（GPIO_DR）按鈕功能分配（GPIO_GDIR）為什么需要這么多寄存器？
硬件控制是精細活：
在嵌入式系統中，控制一個LED可能需要多個步驟：開時鐘：GPIO模塊需要時鐘信號才能工作。配引腳功能：確保這個引腳被用作GPIO，而不是其他功能（比如串口）。配電氣屬性：避免信號干擾，確保穩定。設GPIO方向：輸出模式才能控制電平。寫數據寄存器：輸出高/低電平控制LED亮滅。通常，Linux內核提供了更簡潔的GPIO控制方法，比如：
led {
compatible = “gpio-leds”;
led-gpios = <&gpio1 3 GPIO_ACTIVE_LOW>; // 直接指定GPIO引腳 };
內核會自動處理時鐘、復用等配置，無需手動寫寄存器地址。
文檔寫法是**“底層直操作”**，通常用于特定需求或學習目的。
)
