linux_davinci按键驱动

yikongzi 2014-12-24

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linux_davinci按键驱动
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简单的按键驱动，貌似是只有一个键的操作，定义了3种键状态：按下、未按键、按键释放；

整体思路：驱动设计按键事件本身定义为中断，按键事件用队列处理，貌似没有用到消息机制；
中断方面：使用到标准中断模式：顶半部 + 底半部处理；
临界保护：貌似因为一个键操作，没有过分的保护，只有开关中断的操作；

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一、概述
该按键驱动原理虽简单，但是在处理中却运用到了Linux驱动中中断的一些关键技术，比如“顶半部”和“底半部”使用，等待队列的设置。
这里“顶半部”即中断处理函数运行时间很短，基本就做了两件事：1、关中断；2、调用定时器。具体代码如下：
二、需要的结构定义
#define STATUS_NOKEY 0 //无按键状态，按键抬起
#define STATUS_DOWNX 1 //有按键状态，但不确定
#define STATUS_DOWN 2 //等释放状态，确定按下
#define BUF_HEAD (keydev.buf[keydev.head])
#define BUF_TAIL (keydev.buf[keydev.tail])
#define INCBUF(x,mod) ((++(x)) & ((mod)-1))
#define MAX_BUTTON_BUF 16 //按键缓冲区大小
#define BUTTON_MAJOR 232 // major device NO./* 主设备号 */
#define DEVICE_NAME "Key-IN1" /*定义设备驱动的名字，或设备节点名称*/
#define RTU_KEY_IN1 GPIO_TO_PIN(6, 10)
struct button_irq_desc {
int irq;
unsigned long flags;
char *name;
};
/* 用来指定按键所用的外部中断引脚及中断触发方式, 名字 */
static struct button_irq_desc button_irqs[] = {
{gpio_to_irq(RTU_KEY_IN1),IRQF_TRIGGER_FALLING, "KEY_IN1"}, /* K1 */
};
//按键结构体
typedef struct key_dev{
unsigned int keyStatus; //按键状态
unsigned char buf[MAX_BUTTON_BUF]; //按键缓冲区
unsigned int head,tail; //按键缓冲区头和尾
wait_queue_head_t wq; //等待队列
struct timer_list key_timer; //按键去抖定时器
struct cdev cdev; //cdev结构体
} KEY_DEV;
static KEY_DEV keydev;
static struct class *buttons_class;
三、具体实现
static unsigned char get_key(int irqno)
{
return (gpio_get_value(RTU_KEY_IN1) >> 10);//返回的数值是寄存器IN_DATA67的数值，取
第10位的值，即GPIO6_10的数值
}
static void (*keyEvent)(unsigned long key);
static void keyEvent_raw(unsigned long key)
{
BUF_HEAD=key; //添加到buffer头
keydev.head=INCBUF(keydev.head,MAX_BUTTON_BUF);
wake_up_interruptible(&keydev.wq); //唤醒等待队列
}
static irqreturn_t buttons_interrupt(int irq,void *dev_id)
{
// disable_irqs(); //关闭中断，转入查询状态
keydev.keyStatus=STATUS_DOWNX; //转为不确定状态
keydev.key_timer.data=get_key(irq)|(irq<<8); //低8位存放键值，高位存放中断号
keydev.key_timer.expires=jiffies+HZ/50; //延迟20ms
add_timer(&keydev.key_timer); //启动定时器
return IRQ_HANDLED;
}
static int buttons_open(struct inode *inode,struct file *file)
{
int i;
int ret=0;
for (i = 0; i <sizeof(button_irqs)/sizeof(button_irqs[0]); i++)
{ // 注册中断处理函数，设置GP6[10]IO口为中断下降沿有效的触发方式
ret = request_irq(gpio_to_irq(RTU_KEY_IN1), buttons_interrupt, button_irqs[i].flags, button_irqs[i].name, (void *)&button_irqs[i]);
if(ret)
{
break;
}
}
if(ret)
{//中断申请失败处理，释放已经注册的中断
i--;
for(; i>= 0; i--)
free_irq(gpio_to_irq(RTU_KEY_IN1), (void *)&button_irqs[i]);
return -EBUSY;
}
keydev.head=keydev.tail=0;//清空按键动作缓冲区
keyEvent=keyEvent_raw; //函数指针指向按键处理函数
return 0;
}
static void key_timer_handler(unsigned long key)
{
if( get_key(key) == (key & 0xff) )
{//仍处于按下状态
if(keydev.keyStatus==STATUS_DOWNX){//从中断进入
keydev.keyStatus=STATUS_DOWN;
keydev.key_timer.expires=jiffies+HZ/5;//延迟200毫秒
keyEvent(key & 0xff);//记录键值，唤醒等待队列
add_timer(&keydev.key_timer);
}
else{//keyStatus=STATUS_DOWN
keydev.key_timer.expires=jiffies+HZ/5;//延迟200毫秒
add_timer(&keydev.key_timer);
}
}
else{//键已抬起
keydev.keyStatus=STATUS_NOKEY;
// enable_irqs();//使能irq
}
}
static void keyEvent_dummy(unsigned long key) {}
static int buttons_close(struct inode *inode,struct file *filp)
{
keyEvent=keyEvent_dummy;//函数指针指向空函数
return 0;
}
static unsigned char keyRead(void)
{
unsigned char key_ret;
key_ret=BUF_TAIL;
keydev.tail=INCBUF(keydev.tail,MAX_BUTTON_BUF);
return key_ret;
}
static ssize_t buttons_read(struct file *filp,char *buffer,size_t count,loff_t *ppos)
{
static unsigned char key_ret;
unsigned long flag;
retry:
if(keydev.head!=keydev.tail){//当前循环队列中有数据
local_irq_save(flag); //进入临界区，关闭中断
key_ret=keyRead();//读取按键
local_irq_restore(flag); //退出临界区
copy_to_user(buffer,(char *)&key_ret,1);
return 1;
}
else {
if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) //若用户采用非阻塞方式读取
return -EAGAIN;
interruptible_sleep_on(&keydev.wq);//采用阻塞方式读取
goto retry;
}
return 0;
}
static struct file_operations buttons_fops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.open = buttons_open, /*open()*/
.release = buttons_close, /*release()*/
.read = buttons_read, /*read()*/
};
static void buttons_setup_cdev(void)/* 初始化并注册cdev */
{
int err,devno = MKDEV(BUTTON_MAJOR,0);
cdev_init(&keydev.cdev,&buttons_fops);
keydev.cdev.owner = THIS_MODULE;
keydev.cdev.ops = &buttons_fops;
err = cdev_add(&keydev.cdev, devno, 1);
if (err)
printk(KERN_NOTICE "Error %d adding utukey", err);
}
static struct gpio gpios_6_array[] =
{
{ GPIO_TO_PIN(6, 10), GPIOF_IN,"RTU_KEY_IN1"},
};
static int __init buttons_init(void)
{
int result;
dev_t devno = MKDEV(BUTTON_MAJOR,0);//用主次设备号生成设备号
//申请GPIO，并设置为输入
int ret = gpio_request_array(gpios_6_array, ARRAY_SIZE(gpios_6_array));
if (ret < 0)
{
printk(KERN_ALERT "Cannot open GPIO 6_array\n");
gpio_free_array(gpios_6_array, ARRAY_SIZE(gpios_6_array));
}
/* 申请设备号 */
if (BUTTON_MAJOR)
result = register_chrdev_region(devno, 1, DEVICE_NAME);
else//动态申请设备号
{
result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, DEVICE_NAME);
int button_major = MAJOR(devno);
printk(KERN_INFO "Todo: mknod /dev/%s c %d 0\n", DEVICE_NAME, button_major);
}
if (result < 0)
return result;
buttons_setup_cdev();
keydev.head=keydev.tail=0;//初始化按键缓冲区
keydev.keyStatus=STATUS_NOKEY;//初始化按键状态
init_waitqueue_head(&keydev.wq);//初始化等待队列
init_timer(&keydev.key_timer);//初始化定时器，实现软件去抖
keydev.key_timer.function=key_timer_handler;
//生成sysfs文件系统所需的class和属性文件
buttons_class = class_create(THIS_MODULE,DEVICE_NAME);
if(IS_ERR(buttons_class))
{
printk(KERN_ALERT"err:fail in buttons_class!\n");
return -1;
}
device_create(buttons_class,NULL,MKDEV(BUTTON_MAJOR,0),NULL,DEVICE_NAME);
printk(KERN_WARNING"buttons Module initialed!\n");
}
static void __exit buttons_exit(void)
{
cdev_del(&keydev.cdev); // 注销cdev
unregister_chrdev_region(MKDEV(BUTTON_MAJOR, 0), 1); // 释放设备号
device_destroy(buttons_class,MKDEV(BUTTON_MAJOR,0));
class_destroy(buttons_class);
}
module_init(buttons_init);
module_exit(buttons_exit);
MODULE_AUTHOR("WBL");
MODULE_DESCRIPTION("Davinci BUTTON Driver");
MODULE_LICENSE("GPL");