TQ2440按键，LED驱动

changqiong0606 2012-12-17

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TQ2440按键，LED驱动

硬件表述：

LED:
	/*S3C2410_GPBCON定义在arch/arm/mach-s3c2410/include/mach/regs-gpio.h * LED1 GPB5 S3C2410_GPBCON[11,10]=01 for output * LED2 GPB6 [13,12] * LED3 GPB7 [15,14] * LED4 GPB8 [17,16] */
key and interrupt:
	/** * K1 GPF1 EINT1 * K2 GPF4 EINT4 * K3 GPF2 EINT2 * K4 GPF0 EINT0 */

底层硬件设置程序：

LED
void led_init(void) { int tmp; #ifdef DEBUG printk("LED init.\n"); #endif //LED1 GPB5 GPBCON[11,10]=01 tmp=__raw_readl(S3C2410_GPBCON); tmp &= (~(0x03 << 10)); tmp \|= (0x01 << 10); __raw_writel(tmp,S3C2410_GPBCON); //LED2 GPB6 [13,12] tmp=__raw_readl(S3C2410_GPBCON); tmp &=~(0x03<<12); tmp \|= (0x01 << 12); __raw_writel(tmp,S3C2410_GPBCON); //LED3 tmp=__raw_readl(S3C2410_GPBCON); tmp &=~(0x03<<14); tmp \|= (0x01 << 14); __raw_writel(tmp,S3C2410_GPBCON); //LED4 tmp=__raw_readl(S3C2410_GPBCON); tmp &=~(0x03<<16); tmp \|= (0x01 << 16); __raw_writel(tmp,S3C2410_GPBCON); }	初始化GPIOB for LED

void led_on(int n) { int data; if(n<=0\|\|n>4) printk("NO LED %d.\n",n); data=__raw_readl(S3C2410_GPBDAT); data &=~(LED_ON<<(n+4));//GPB5~GPB8 __raw_writel(data,S3C2410_GPBDAT); #ifdef DEBUG printk("LED%d on.\n",n); #endif }	点亮一个LED，n＝1，2，3，4

void led_off(int n) { int data; if(n<=0\|\|n>4) printk("NO LED %c.\n",n); data=__raw_readl(S3C2410_GPBDAT); data \|=LED_ON<<(n+4); __raw_writel(data,S3C2410_GPBDAT); #ifdef DEBUG printk("LED%d off.\n",n); #endif }	熄灭一个LED，n同上

KEY and interrupt
void tq_key_init(void) { int tmp; #ifdef DEBUG printk("key init.\n"); #endif //set gpiof for EINT //K4 tmp=__raw_readl(S3C2410_GPFCON); tmp &= ~S3C2410_GPF0_EINT0; tmp &= ~(S3C2410_GPF0_EINT0>>1); tmp \|= S3C2410_GPF0_EINT0; __raw_writel(tmp,S3C2410_GPFCON); //K1 tmp=__raw_readl(S3C2410_GPFCON); tmp &= ~S3C2410_GPF1_EINT1; tmp &= ~(S3C2410_GPF1_EINT1>>1); tmp \|= S3C2410_GPF1_EINT1; __raw_writel(tmp,S3C2410_GPFCON); //K3 tmp=__raw_readl(S3C2410_GPFCON); tmp &= ~S3C2410_GPF2_EINT2; tmp &= ~(S3C2410_GPF2_EINT2>>1); tmp \|= S3C2410_GPF2_EINT2; __raw_writel(tmp,S3C2410_GPFCON); //K2 tmp=__raw_readl(S3C2410_GPFCON); tmp &= ~S3C2410_GPF4_EINT4; tmp &= ~(S3C2410_GPF4_EINT4>>1); tmp \|= S3C2410_GPF4_EINT4; __raw_writel(tmp,S3C2410_GPFCON); }	设置GPIOF的相关引脚为扩展功能，即作为外部中断输入引脚。

void int_init_key(void) { //init the interrupt system //set mask int tmp; #ifdef DEBUG printk("irq init.\n"); #endif tmp=__raw_readl(S3C2410_INTMSK); tmp =tmp &(~(0x01)) &(~(0x01<<1)) &(~(0x01<<2) &(~(0x01<<4))); __raw_writel(tmp,S3C2410_INTMSK); }	设置中断系统，只需设置中断屏蔽寄存器。

字符设备驱动主程序：

static int __init TQ2440_chardev_init(void) { ...... dev_number=MKDEV(major_number,0);//根据主设备号得到完整设备号 printk("before register,dev_number: %d \n",dev_number); if(major_number)//手工设置设备号的方式 { result=register_chrdev_region(dev_number,1,"TQ2440_chardev"); ...... } else//动态分配设备号 { result=alloc_chrdev_region(&dev_number,0,1,"TQ2440_chardev"); major_number=MAJOR(dev_number); ...... } key_devp=kmalloc(sizeof(key_devp),GFP_KERNEL); if(!key_devp) { printk("failed kmalloc for key_devp.\n"); } memset(key_devp,0,sizeof(key_devp)); ...... cdev_init(&key_devp->cdev,&key_fp);//初始化字符设备 key_devp->cdev.ops=&key_fp; key_devp->cdev.owner = THIS_MODULE;//指定设备的拥有者 #ifdef DEBUG printk("after register device number:%d \n",dev_number); #endif err_number=cdev_add(&key_devp->cdev,dev_number,1);//向系统添加字符设备 if(err_number!=0) { printk("add device failed!Error number is%d \n",err_number); } tq_key_init(); led_init(); int_init_key(); //申请中断 for(i=0;i<KEY_NUM;i++) { int ret=request_irq(key[i].irq_num,key_inthandler,0,"chardev",NULL);第三个参数flags在linux/interrupt.h中定义，已不用SA_SHIFT等。 if(ret) printk(KERN_ERR "IRQ%d for K%d already in use.\n",key[i].irq_num,key[i].Kn); } return 0; }
中断处理程序：
static irqreturn_t key_inthandler(int irq,void *dev_id) { int i; dev_id=dev_id; led_off_all(); for(i=0;i<KEY_NUM;i++) { if(irq==key[i].irq_num) { led_on(key[i].Kn); break; } } printk("K%d pressed.\n",key[i].Kn); return IRQ_HANDLED; }	关于中断处理程序的函数原型，我用的是2.6.31内核，只有两个参数。在include/linux/interrupt.h中有这么一句： typedef irqreturn_t (irq_handler_t)(int, void ); 这一句的意思是：定义一种函数指针类型irq_handler_t，这种函数的返回类型为irqreturn_t，参数列表为int, void* 所以，只要把上述程序中的static irqreturn_t myinterrupt(int irq, void dev_id, struct pt_regs regs)以前版本中可能有第三个参数。去掉第三个参数就可以消除 warning: passing argument 2 of ‘request_irq’ from incompatible pointer type
Makefile 很关键的部分（单模块多c文件的编译）
module_name:=TQ2440chardev $(module_name)-objs := TQ2440_chardev.o TQ2440_led.o TQ2440_key.o TQ2440_irq.o obj-m:=$(module_name).o KERNELDIR ?=/home/lzj/linux-2.6.31 PWD :=$(shell pwd) default: $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules arm-linux-gcc test.c -o test install: cp /home/lzj/work/key_dev/$(module_name).ko /home/lzj/busybox-1.16.0/_install/home cp /home/lzj/work/key_dev/test /home/lzj/busybox-1.16.0/_install/home /home/lzj/mkyaffs2image /home/lzj/busybox-1.16.0/_install/ /home/lzj/yaffs2.bin cp /home/lzj/yaffs2.bin /media/学习/tools clean: rm -rf .o ~ .ko .mod.c .order .symvers ..o.cmd ..ko.cmd

最后，附上所有源文件：TQ2440chardev

注意：交叉编译模板前要先编译内核，并且保留内核编译的中间文件，在此基础上编译模块，否则无法编译模块。当然，交叉编译器要先配置好。
以上源文件中只完成了LED和按键功能，还简单实现了用ioctl函数控制LED的亮和灭。这个接口可以在test.c中调用，用来控制LED。read,write,open等接口都未实现。

如何在test中控制LED：
系统启动之后首先加载驱动程序模块：insmod TQ2440chardev.ko
然后创建设备节点（先用cat /proc/devices查出模块的主设备号N）:mknod /dev/TQ2440chardev c N 0
最后运行test。

改进：
加入自动生成/dev/TQ2440chardev0设备节点。
原理：busybox的mdev. 它的作用，就是在系统启动和热插拔或动态加载驱动程序时，自动产生驱动程序所需的节点文件。

执行mdev -s
：以‘-s’为参数调用位于/sbin目录写的mdev（其实是个链接，作用是传递参数给/bin目录下的busybox程序并调用它），mdev扫描 /sys/class 和/sys/block
中所有的类设备目录，如果在目录中含有名为“dev”的文件，且文件中包含的是设备号，则mdev就利用这些信息为这个设备在/dev下创建设备节点文件。一般只在启动时才执行一次 “mdev -s”。(见rcS脚本文件)

热插拔事件：由于启动时运行了命令：echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug ，那么当有热插拔事件产生时，内核就会调用位于/sbin目录的mdev。这时mdev通过环境变量中的 ACTION 和DEVPATH，（这两个变量是系统自带的）来确定此次热插拔事件的动作以及影响了/sys中的那个目录。接着会看看这个目录中是否有“dev”的属性文件，如果有就利用这些信息为这个设备在/dev 下创建设备节点文件。

#include <linux/device.h> /class_create/ 全局变量：struct class *my_class;	关于兼容性问题： 2.6.31版内核有device_create ，device_destroy。取代原来内核中的class_device_create, class_device_destroy. 函数申明在linux/device.h中： extern struct device device_create( struct class cls, struct device parent, dev_t devt, void drvdata, const char fmt, ...) __attribute__((format(printf, 5, 6))); extern void device_destroy( struct class cls, dev_t devt);

在TQ2440_chardev_init函数中加入： my_class = class_create(THIS_MODULE, "gpio_class"); if(IS_ERR(my_class)) { printk("Err: failed in creating class.\n"); return -1; } /* register your own device in sysfs, and this will cause mdev to create corresponding device node */ device_create(my_class,NULL, dev_number, NULL, "TQ2440chardev%d" ,0);

在TQ2440_chardev_exit中加入： device_destroy(my_class, dev_number); class_destroy(my_class);