正点原子阿尔法开发板点灯
1、使能 GPIO1 时钟
GPIO1 的时钟由 CCM_CCGR1 的 bit27 和 bit26 这两个位控制，将这两个位都设置位 11 即可。本教程所有例程已经将 I.MX6U 的所有外设时钟都已经打开了，因此这一步可以不用做。
2、设置 GPIO1_IO03 的复用功能
找到 GPIO1_IO03 的复用寄存器“IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO03”的地址为0X020E0068，然后设置此寄存器，将 GPIO1_IO03 这个 IO 复用为 GPIO 功能，也就是 ALT5。
3、配置 GPIO1_IO03
找到 GPIO1_IO03 的配置寄存器“IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO03”的地址为0X020E02F4，根据实际使用情况，配置此寄存器。
4、设置 GPIO
我们已经将 GPIO1_IO03 复用为了 GPIO 功能，所以我们需要配置 GPIO。找到 GPIO3 对应的 GPIO 组寄存器地址，在《IMX6ULL 参考手册》的 1357 页，如图 8.3.1 所示：
5、控制 GPIO 的输出电平
经过前面几步， GPIO1_IO03 已经配置好了，只需要向 GPIO1_DR 寄存器的 bit3 写入 0 即可控制 GPIO1_IO03 输出低电平，打开 LED，向 bit3 写入 1 可控制 GPIO1_IO03 输出高电平，关闭 LED。
五种点灯的方法
1.在一个驱动文件中实现寄存器初始化和寄存器操作
led.c
#include <linux/types.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/delay.h> #include <linux/ide.h> #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> #include <linux/errno.h> #include <linux/gpio.h> #include <asm/mach/map.h> #include <asm/uaccess.h> #include <asm/io.h> #define LED_MAJOR 200 /* 主设备号 */ #define LED_NAME "led" /* 设备名字 */ #define LEDOFF 0 /* 关灯 */ #define LEDON 1 /* 开灯 */ /* 寄存器物理地址 */ #define CCM_CCGR1_BASE (0X020C406C) #define SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE (0X020E0068) #define SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE (0X020E02F4) #define GPIO1_DR_BASE (0X0209C000) #define GPIO1_GDIR_BASE (0X0209C004) /* 映射后的寄存器虚拟地址指针 */ static void __iomem *IMX6U_CCM_CCGR1; static void __iomem *SW_MUX_GPIO1_IO03; static void __iomem *SW_PAD_GPIO1_IO03; static void __iomem *GPIO1_DR; static void __iomem *GPIO1_GDIR; /* * @description : LED打开/关闭 * @param - sta : LEDON(0) 打开LED，LEDOFF(1) 关闭LED * @return : 无 */ void led_switch(u8 sta) { u32 val = 0; if(sta == LEDON) { val = readl(GPIO1_DR); val &= ~(1 << 3); writel(val, GPIO1_DR); }else if(sta == LEDOFF) { val = readl(GPIO1_DR); val|= (1 << 3); writel(val, GPIO1_DR); } } /* * @description : 打开设备 * @param - inode : 传递给驱动的inode * @param - filp : 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量 * 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。 * @return : 0 成功;其他 失败 */ static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp) { return 0; } /* * @description : 从设备读取数据 * @param - filp : 要打开的设备文件(文件描述符) * @param - buf : 返回给用户空间的数据缓冲区 * @param - cnt : 要读取的数据长度 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移 * @return : 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败 */ static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt) { return 0; } /* * @description : 向设备写数据 * @param - filp : 设备文件，表示打开的文件描述符 * @param - buf : 要写给设备写入的数据 * @param - cnt : 要写入的数据长度 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移 * @return : 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败 */ static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt) { int retvalue; unsigned char databuf[1]; unsigned char ledstat; retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt); if(retvalue < 0) { printk("kernel write failed!\r\n"); return -EFAULT; } ledstat = databuf[0]; /* 获取状态值 */ if(ledstat == LEDON) { led_switch(LEDON); /* 打开LED灯 */ } else if(ledstat == LEDOFF) { led_switch(LEDOFF); /* 关闭LED灯 */ } return 0; } /* * @description : 关闭/释放设备 * @param - filp : 要关闭的设备文件(文件描述符) * @return : 0 成功;其他 失败 */ static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp) { return 0; } /* 设备操作函数 */ static struct file_operations led_fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = led_open, .read = led_read, .write = led_write, .release = led_release, }; /* * @description : 驱动出口函数 * @param : 无 * @return : 无 */ static int __init led_init(void) { int retvalue = 0; u32 val = 0; /* 初始化LED */ /* 1、寄存器地址映射 */ IMX6U_CCM_CCGR1 = ioremap(CCM_CCGR1_BASE, 4); SW_MUX_GPIO1_IO03 = ioremap(SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE, 4); SW_PAD_GPIO1_IO03 = ioremap(SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE, 4); GPIO1_DR = ioremap(GPIO1_DR_BASE, 4); GPIO1_GDIR = ioremap(GPIO1_GDIR_BASE, 4); /* 2、使能GPIO1时钟 */ val = readl(IMX6U_CCM_CCGR1); val &= ~(3 << 26); /* 清楚以前的设置 */ val |= (3 << 26); /* 设置新值 */ writel(val, IMX6U_CCM_CCGR1); /* 3、设置GPIO1_IO03的复用功能，将其复用为 * GPIO1_IO03，最后设置IO属性。 */ writel(5, SW_MUX_GPIO1_IO03); /*寄存器SW_PAD_GPIO1_IO03设置IO属性 *bit 16:0 HYS关闭 *bit [15:14]: 00 默认下拉 *bit [13]: 0 kepper功能 *bit [12]: 1 pull/keeper使能 *bit [11]: 0 关闭开路输出 *bit [7:6]: 10 速度100Mhz *bit [5:3]: 110 R0/6驱动能力 *bit [0]: 0 低转换率 */ writel(0x10B0, SW_PAD_GPIO1_IO03); /* 4、设置GPIO1_IO03为输出功能 */ val = readl(GPIO1_GDIR); val &= ~(1 << 3); /* 清除以前的设置 */ val |= (1 << 3); /* 设置为输出 */ writel(val, GPIO1_GDIR); /* 5、默认关闭LED */ val = readl(GPIO1_DR); val |= (1 << 3); writel(val, GPIO1_DR); /* 6、注册字符设备驱动 */ retvalue = register_chrdev(LED_MAJOR, LED_NAME, &led_fops); if(retvalue < 0){ printk("register chrdev failed!\r\n"); return -EIO; } return 0; } /* * @description : 驱动出口函数 * @param : 无 * @return : 无 */ static void __exit led_exit(void) { /* 取消映射 */ iounmap(IMX6U_CCM_CCGR1); iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03); iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO03); iounmap(GPIO1_DR); iounmap(GPIO1_GDIR); /* 注销字符设备驱动 */ unregister_chrdev(LED_MAJOR, LED_NAME); } module_init(led_init); module_exit(led_exit); MODULE_LICENSE("GPL");
2.使用设备树描述硬件信息
在根节点“/”下创建一个名为“alphaled”的子节点，打开 imx6ull-alientek-emmc.dts 文件，在根节点“/”最后面输入如下所示内容：
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 */ };
led.c
#include <linux/types.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/delay.h> #include <linux/ide.h> #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> #include <linux/errno.h> #include <linux/gpio.h> #include <linux/cdev.h> #include <linux/device.h> #include <linux/of.h> #include <linux/of_address.h> #include <asm/mach/map.h> #include <asm/uaccess.h> #include <asm/io.h> #define DTSLED_CNT 1 /* 设备号个数 */ #define DTSLED_NAME "dtsled" /* 名字 */ #define LEDOFF 0 /* 关灯 */ #define LEDON 1 /* 开灯 */ /* 映射后的寄存器虚拟地址指针 */ static void __iomem *IMX6U_CCM_CCGR1; static void __iomem *SW_MUX_GPIO1_IO03; static void __iomem *SW_PAD_GPIO1_IO03; static void __iomem *GPIO1_DR; static void __iomem *GPIO1_GDIR; /* dtsled设备结构体 */ struct dtsled_dev{ dev_t devid; /* 设备号 */ struct cdev cdev; /* cdev */ struct class *class; /* 类 */ struct device *device; /* 设备 */ int major; /* 主设备号 */ int minor; /* 次设备号 */ struct device_node *nd; /* 设备节点 */ }; struct dtsled_dev dtsled; /* led设备 */ /* * @description : LED打开/关闭 * @param - sta : LEDON(0) 打开LED，LEDOFF(1) 关闭LED * @return : 无 */ void led_switch(u8 sta) { u32 val = 0; if(sta == LEDON) { val = readl(GPIO1_DR); val &= ~(1 << 3); writel(val, GPIO1_DR); }else if(sta == LEDOFF) { val = readl(GPIO1_DR); val|= (1 << 3); writel(val, GPIO1_DR); } } /* * @description : 打开设备 * @param - inode : 传递给驱动的inode * @param - filp : 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量 * 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。 * @return : 0 成功;其他 失败 */ static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp) { filp->private_data = &dtsled; /* 设置私有数据 */ return 0; } /* * @description : 从设备读取数据 * @param - filp : 要打开的设备文件(文件描述符) * @param - buf : 返回给用户空间的数据缓冲区 * @param - cnt : 要读取的数据长度 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移 * @return : 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败 */ static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt) { return 0; } /* * @description : 向设备写数据 * @param - filp : 设备文件，表示打开的文件描述符 * @param - buf : 要写给设备写入的数据 * @param - cnt : 要写入的数据长度 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移 * @return : 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败 */ static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt) { int retvalue; unsigned char databuf[1]; unsigned char ledstat; retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt); if(retvalue < 0) { printk("kernel write failed!\r\n"); return -EFAULT; } ledstat = databuf[0]; /* 获取状态值 */ if(ledstat == LEDON) { led_switch(LEDON); /* 打开LED灯 */ } else if(ledstat == LEDOFF) { led_switch(LEDOFF); /* 关闭LED灯 */ } return 0; } /* * @description : 关闭/释放设备 * @param - filp : 要关闭的设备文件(文件描述符) * @return : 0 成功;其他 失败 */ static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp) { return 0; } /* 设备操作函数 */ static struct file_operations dtsled_fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = led_open, .read = led_read, .write = led_write, .release = led_release, }; /* * @description : 驱动出口函数 * @param : 无 * @return : 无 */ static int __init led_init(void) { u32 val = 0; int ret; u32 regdata[14]; const char *str; struct property *proper; /* 获取设备树中的属性数据 */ /* 1、获取设备节点：alphaled */ dtsled.nd = of_find_node_by_path("/alphaled"); if(dtsled.nd == NULL) { printk("alphaled node nost find!\r\n"); return -EINVAL; } else { printk("alphaled node find!\r\n"); } /* 2、获取compatible属性内容 */ proper = of_find_property(dtsled.nd, "compatible", NULL); if(proper == NULL) { printk("compatible property find failed\r\n"); } else { printk("compatible = %s\r\n", (char*)proper->value); } /* 3、获取status属性内容 */ ret = of_property_read_string(dtsled.nd, "status", &str); if(ret < 0){ printk("status read failed!\r\n"); } else { printk("status = %s\r\n",str); } /* 4、获取reg属性内容 */ ret = of_property_read_u32_array(dtsled.nd, "reg", regdata, 10); if(ret < 0) { printk("reg property read failed!\r\n"); } else { u8 i = 0; printk("reg data:\r\n"); for(i = 0; i < 10; i++) printk("%#X ", regdata[i]); printk("\r\n"); } /* 初始化LED */ #if 0 /* 1、寄存器地址映射 */ IMX6U_CCM_CCGR1 = ioremap(regdata[0], regdata[1]); SW_MUX_GPIO1_IO03 = ioremap(regdata[2], regdata[3]); SW_PAD_GPIO1_IO03 = ioremap(regdata[4], regdata[5]); GPIO1_DR = ioremap(regdata[6], regdata[7]); GPIO1_GDIR = ioremap(regdata[8], regdata[9]); #else IMX6U_CCM_CCGR1 = of_iomap(dtsled.nd, 0); SW_MUX_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 1); SW_PAD_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 2); GPIO1_DR = of_iomap(dtsled.nd, 3); GPIO1_GDIR = of_iomap(dtsled.nd, 4); #endif /* 2、使能GPIO1时钟 */ val = readl(IMX6U_CCM_CCGR1); val &= ~(3 << 26); /* 清楚以前的设置 */ val |= (3 << 26); /* 设置新值 */ writel(val, IMX6U_CCM_CCGR1); /* 3、设置GPIO1_IO03的复用功能，将其复用为 * GPIO1_IO03，最后设置IO属性。 */ writel(5, SW_MUX_GPIO1_IO03); /*寄存器SW_PAD_GPIO1_IO03设置IO属性 *bit 16:0 HYS关闭 *bit [15:14]: 00 默认下拉 *bit [13]: 0 kepper功能 *bit [12]: 1 pull/keeper使能 *bit [11]: 0 关闭开路输出 *bit [7:6]: 10 速度100Mhz *bit [5:3]: 110 R0/6驱动能力 *bit [0]: 0 低转换率 */ writel(0x10B0, SW_PAD_GPIO1_IO03); /* 4、设置GPIO1_IO03为输出功能 */ val = readl(GPIO1_GDIR); val &= ~(1 << 3); /* 清除以前的设置 */ val |= (1 << 3); /* 设置为输出 */ writel(val, GPIO1_GDIR); /* 5、默认关闭LED */ val = readl(GPIO1_DR); val |= (1 << 3); writel(val, GPIO1_DR); /* 注册字符设备驱动 */ /* 1、创建设备号 */ if (dtsled.major) { /* 定义了设备号 */ dtsled.devid = MKDEV(dtsled.major, 0); register_chrdev_region(dtsled.devid, DTSLED_CNT, DTSLED_NAME); } else { /* 没有定义设备号 */ alloc_chrdev_region(&dtsled.devid, 0, DTSLED_CNT, DTSLED_NAME); /* 申请设备号 */ dtsled.major = MAJOR(dtsled.devid); /* 获取分配号的主设备号 */ dtsled.minor = MINOR(dtsled.devid); /* 获取分配号的次设备号 */ } printk("dtsled major=%d,minor=%d\r\n",dtsled.major, dtsled.minor); /* 2、初始化cdev */ dtsled.cdev.owner = THIS_MODULE; cdev_init(&dtsled.cdev, &dtsled_fops); /* 3、添加一个cdev */ cdev_add(&dtsled.cdev, dtsled.devid, DTSLED_CNT); /* 4、创建类 */ dtsled.class = class_create(THIS_MODULE, DTSLED_NAME); if (IS_ERR(dtsled.class)) { return PTR_ERR(dtsled.class); } /* 5、创建设备 */ dtsled.device = device_create(dtsled.class, NULL, dtsled.devid, NULL, DTSLED_NAME); if (IS_ERR(dtsled.device)) { return PTR_ERR(dtsled.device); } return 0; } /* * @description : 驱动出口函数 * @param : 无 * @return : 无 */ static void __exit led_exit(void) { /* 取消映射 */ iounmap(IMX6U_CCM_CCGR1); iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03); iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO03); iounmap(GPIO1_DR); iounmap(GPIO1_GDIR); /* 注销字符设备驱动 */ cdev_del(&dtsled.cdev);/* 删除cdev */ unregister_chrdev_region(dtsled.devid, DTSLED_CNT); /* 注销设备号 */ device_destroy(dtsled.class, dtsled.devid); class_destroy(dtsled.class); } module_init(led_init); module_exit(led_exit); MODULE_LICENSE("GPL");
3.pinctl和gpio子系统描述硬件信息
3.1修改设备树文件
添加 pinctrl 节点
I.MX6U-ALPHA 开发板上的 LED 灯使用了 GPIO1_IO03 这个 PIN，打开 imx6ull-alientekemmc.dts，在 iomuxc 节点的 imx6ul-evk 子节点下创建一个名为“pinctrl_led”的子节点，节点内容如下所示：
pinctrl_led: ledgrp { fsl,pins = < MX6UL_PAD_GPIO1_IO03__GPIO1_IO03 0x10B0 /* LED0 */ >; };
第 3 行将 GPIO1_IO03 这个 PIN 复用为 GPIO1_IO03，电气属性值为 0X10B0
添加 LED 设备节点
在根节点“/”下创建 LED 灯节点，节点名为“gpioled”，节点内容如下：
gpioled { #address-cells = <1>; #size-cells = <1>; compatible = "atkalpha-gpioled"; pinctrl-names = "default"; pinctrl-0 = <&pinctrl_led>; led-gpio = <&gpio1 3 GPIO_ACTIVE_LOW>; status = "okay"; };
第 6 行， pinctrl-0 属性设置 LED 灯所使用的 PIN 对应的 pinctrl 节点。
第 7 行， led-gpio 属性指定了 LED 灯所使用的 GPIO，在这里就是 GPIO1 的 IO03，低电平有效。稍后编写驱动程序的时候会获取 led-gpio 属性的内容来得到 GPIO 编号，因为 gpio 子系统的 API 操作函数需要 GPIO 编号。
3、检查 PIN 是否被其他外设使用
3.2驱动代码
#include <linux/types.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/delay.h> #include <linux/ide.h> #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> #include <linux/errno.h> #include <linux/gpio.h> #include <linux/cdev.h> #include <linux/device.h> #include <linux/of.h> #include <linux/of_address.h> #include <linux/of_gpio.h> #include <asm/mach/map.h> #include <asm/uaccess.h> #include <asm/io.h> #define GPIOLED_CNT 1 /* 设备号个数 */ #define GPIOLED_NAME "gpioled" /* 名字 */ #define LEDOFF 0 /* 关灯 */ #define LEDON 1 /* 开灯 */ /* gpioled设备结构体 */ struct gpioled_dev{ dev_t devid; /* 设备号 */ struct cdev cdev; /* cdev */ struct class *class; /* 类 */ struct device *device; /* 设备 */ int major; /* 主设备号 */ int minor; /* 次设备号 */ struct device_node *nd; /* 设备节点 */ int led_gpio; /* led所使用的GPIO编号 */ }; struct gpioled_dev gpioled; /* led设备 */ /* * @description : 打开设备 * @param - inode : 传递给驱动的inode * @param - filp : 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量 * 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。 * @return : 0 成功;其他 失败 */ static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp) { filp->private_data = &gpioled; /* 设置私有数据 */ return 0; } /* * @description : 从设备读取数据 * @param - filp : 要打开的设备文件(文件描述符) * @param - buf : 返回给用户空间的数据缓冲区 * @param - cnt : 要读取的数据长度 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移 * @return : 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败 */ static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt) { return 0; } /* * @description : 向设备写数据 * @param - filp : 设备文件，表示打开的文件描述符 * @param - buf : 要写给设备写入的数据 * @param - cnt : 要写入的数据长度 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移 * @return : 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败 */ static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt) { int retvalue; unsigned char databuf[1]; unsigned char ledstat; struct gpioled_dev *dev = filp->private_data; retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt); if(retvalue < 0) { printk("kernel write failed!\r\n"); return -EFAULT; } ledstat = databuf[0]; /* 获取状态值 */ if(ledstat == LEDON) { gpio_set_value(dev->led_gpio, 0); /* 打开LED灯 */ } else if(ledstat == LEDOFF) { gpio_set_value(dev->led_gpio, 1); /* 关闭LED灯 */ } return 0; } /* * @description : 关闭/释放设备 * @param - filp : 要关闭的设备文件(文件描述符) * @return : 0 成功;其他 失败 */ static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp) { return 0; } /* 设备操作函数 */ static struct file_operations gpioled_fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = led_open, .read = led_read, .write = led_write, .release = led_release, }; /* * @description : 驱动出口函数 * @param : 无 * @return : 无 */ static int __init led_init(void) { int ret = 0; /* 设置LED所使用的GPIO */ /* 1、获取设备节点：gpioled */ gpioled.nd = of_find_node_by_path("/gpioled"); if(gpioled.nd == NULL) { printk("gpioled node not find!\r\n"); return -EINVAL; } else { printk("gpioled node find!\r\n"); } /* 2、 获取设备树中的gpio属性，得到LED所使用的LED编号 */ gpioled.led_gpio = of_get_named_gpio(gpioled.nd, "led-gpio", 0); if(gpioled.led_gpio < 0) { printk("can't get led-gpio"); return -EINVAL; } printk("led-gpio num = %d\r\n", gpioled.led_gpio); /* 3、设置GPIO1_IO03为输出，并且输出高电平，默认关闭LED灯 */ ret = gpio_direction_output(gpioled.led_gpio, 1); if(ret < 0) { printk("can't set gpio!\r\n"); } /* 注册字符设备驱动 */ /* 1、创建设备号 */ if (gpioled.major) { /* 定义了设备号 */ gpioled.devid = MKDEV(gpioled.major, 0); register_chrdev_region(gpioled.devid, GPIOLED_CNT, GPIOLED_NAME); } else { /* 没有定义设备号 */ alloc_chrdev_region(&gpioled.devid, 0, GPIOLED_CNT, GPIOLED_NAME); /* 申请设备号 */ gpioled.major = MAJOR(gpioled.devid); /* 获取分配号的主设备号 */ gpioled.minor = MINOR(gpioled.devid); /* 获取分配号的次设备号 */ } printk("gpioled major=%d,minor=%d\r\n",gpioled.major, gpioled.minor); /* 2、初始化cdev */ gpioled.cdev.owner = THIS_MODULE; cdev_init(&gpioled.cdev, &gpioled_fops); /* 3、添加一个cdev */ cdev_add(&gpioled.cdev, gpioled.devid, GPIOLED_CNT); /* 4、创建类 */ gpioled.class = class_create(THIS_MODULE, GPIOLED_NAME); if (IS_ERR(gpioled.class)) { return PTR_ERR(gpioled.class); } /* 5、创建设备 */ gpioled.device = device_create(gpioled.class, NULL, gpioled.devid, NULL, GPIOLED_NAME); if (IS_ERR(gpioled.device)) { return PTR_ERR(gpioled.device); } return 0; } /* * @description : 驱动出口函数 * @param : 无 * @return : 无 */ static void __exit led_exit(void) { /* 注销字符设备驱动 */ cdev_del(&gpioled.cdev);/* 删除cdev */ unregister_chrdev_region(gpioled.devid, GPIOLED_CNT); /* 注销设备号 */ device_destroy(gpioled.class, gpioled.devid); class_destroy(gpioled.class); } module_init(led_init); module_exit(led_exit); MODULE_LICENSE("GPL");
4.platform驱动
driver.c
#include <linux/types.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/delay.h> #include <linux/ide.h> #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> #include <linux/errno.h> #include <linux/gpio.h> #include <linux/cdev.h> #include <linux/device.h> #include <linux/of_gpio.h> #include <linux/semaphore.h> #include <linux/timer.h> #include <linux/irq.h> #include <linux/wait.h> #include <linux/poll.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/fcntl.h> #include <linux/platform_device.h> #include <asm/mach/map.h> #include <asm/uaccess.h> #include <asm/io.h> #define LEDDEV_CNT 1 /* 设备号长度 */ #define LEDDEV_NAME "platled" /* 设备名字 */ #define LEDOFF 0 #define LEDON 1 /* 寄存器名 */ static void __iomem *IMX6U_CCM_CCGR1; static void __iomem *SW_MUX_GPIO1_IO03; static void __iomem *SW_PAD_GPIO1_IO03; static void __iomem *GPIO1_DR; static void __iomem *GPIO1_GDIR; /* leddev设备结构体 */ struct leddev_dev{ dev_t devid; /* 设备号 */ struct cdev cdev; /* cdev */ struct class *class; /* 类 */ struct device *device; /* 设备 */ int major; /* 主设备号 */ }; struct leddev_dev leddev; /* led设备 */ /* * @description : LED打开/关闭 * @param - sta : LEDON(0) 打开LED，LEDOFF(1) 关闭LED * @return : 无 */ void led0_switch(u8 sta) { u32 val = 0; if(sta == LEDON){ val = readl(GPIO1_DR); val &= ~(1 << 3); writel(val, GPIO1_DR); }else if(sta == LEDOFF){ val = readl(GPIO1_DR); val|= (1 << 3); writel(val, GPIO1_DR); } } /* * @description : 打开设备 * @param - inode : 传递给驱动的inode * @param - filp : 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量 * 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。 * @return : 0 成功;其他 失败 */ static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp) { filp->private_data = &leddev; /* 设置私有数据 */ return 0; } /* * @description : 向设备写数据 * @param - filp : 设备文件，表示打开的文件描述符 * @param - buf : 要写给设备写入的数据 * @param - cnt : 要写入的数据长度 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移 * @return : 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败 */ static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt) { int retvalue; unsigned char databuf[1]; unsigned char ledstat; retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt); if(retvalue < 0) { return -EFAULT; } ledstat = databuf[0]; /* 获取状态值 */ if(ledstat == LEDON) { led0_switch(LEDON); /* 打开LED灯 */ }else if(ledstat == LEDOFF) { led0_switch(LEDOFF); /* 关闭LED灯 */ } return 0; } /* 设备操作函数 */ static struct file_operations led_fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = led_open, .write = led_write, }; /* * @description : flatform驱动的probe函数，当驱动与 * 设备匹配以后此函数就会执行 * @param - dev : platform设备 * @return : 0，成功;其他负值,失败 */ static int led_probe(struct platform_device *dev) { int i = 0; int ressize[5]; u32 val = 0; struct resource *ledsource[5]; printk("led driver and device has matched!\r\n"); /* 1、获取资源 */ for (i = 0; i < 5; i++) { ledsource[i] = platform_get_resource(dev, IORESOURCE_MEM, i); /* 依次MEM类型资源 */ if (!ledsource[i]) { dev_err(&dev->dev, "No MEM resource for always on\n"); return -ENXIO; } ressize[i] = resource_size(ledsource[i]); } /* 2、初始化LED */ /* 寄存器地址映射 */ IMX6U_CCM_CCGR1 = ioremap(ledsource[0]->start, ressize[0]); SW_MUX_GPIO1_IO03 = ioremap(ledsource[1]->start, ressize[1]); SW_PAD_GPIO1_IO03 = ioremap(ledsource[2]->start, ressize[2]); GPIO1_DR = ioremap(ledsource[3]->start, ressize[3]); GPIO1_GDIR = ioremap(ledsource[4]->start, ressize[4]); val = readl(IMX6U_CCM_CCGR1); val &= ~(3 << 26); /* 清除以前的设置 */ val |= (3 << 26); /* 设置新值 */ writel(val, IMX6U_CCM_CCGR1); /* 设置GPIO1_IO03复用功能，将其复用为GPIO1_IO03 */ writel(5, SW_MUX_GPIO1_IO03); writel(0x10B0, SW_PAD_GPIO1_IO03); /* 设置GPIO1_IO03为输出功能 */ val = readl(GPIO1_GDIR); val &= ~(1 << 3); /* 清除以前的设置 */ val |= (1 << 3); /* 设置为输出 */ writel(val, GPIO1_GDIR); /* 默认关闭LED1 */ val = readl(GPIO1_DR); val |= (1 << 3) ; writel(val, GPIO1_DR); /* 注册字符设备驱动 */ /*1、创建设备号 */ if (leddev.major) { /* 定义了设备号 */ leddev.devid = MKDEV(leddev.major, 0); register_chrdev_region(leddev.devid, LEDDEV_CNT, LEDDEV_NAME); } else { /* 没有定义设备号 */ alloc_chrdev_region(&leddev.devid, 0, LEDDEV_CNT, LEDDEV_NAME); /* 申请设备号 */ leddev.major = MAJOR(leddev.devid); /* 获取分配号的主设备号 */ } /* 2、初始化cdev */ leddev.cdev.owner = THIS_MODULE; cdev_init(&leddev.cdev, &led_fops); /* 3、添加一个cdev */ cdev_add(&leddev.cdev, leddev.devid, LEDDEV_CNT); /* 4、创建类 */ leddev.class = class_create(THIS_MODULE, LEDDEV_NAME); if (IS_ERR(leddev.class)) { return PTR_ERR(leddev.class); } /* 5、创建设备 */ leddev.device = device_create(leddev.class, NULL, leddev.devid, NULL, LEDDEV_NAME); if (IS_ERR(leddev.device)) { return PTR_ERR(leddev.device); } return 0; } /* * @description : platform驱动的remove函数，移除platform驱动的时候此函数会执行 * @param - dev : platform设备 * @return : 0，成功;其他负值,失败 */ static int led_remove(struct platform_device *dev) { iounmap(IMX6U_CCM_CCGR1); iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03); iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO03); iounmap(GPIO1_DR); iounmap(GPIO1_GDIR); cdev_del(&leddev.cdev);/* 删除cdev */ unregister_chrdev_region(leddev.devid, LEDDEV_CNT); /* 注销设备号 */ device_destroy(leddev.class, leddev.devid); class_destroy(leddev.class); return 0; } /* platform驱动结构体 */ static struct platform_driver led_driver = { .driver = { .name = "imx6ul-led", /* 驱动名字，用于和设备匹配 */ }, .probe = led_probe, .remove = led_remove, }; /* * @description : 驱动模块加载函数 * @param : 无 * @return : 无 */ static int __init leddriver_init(void) { return platform_driver_register(&led_driver); } /* * @description : 驱动模块卸载函数 * @param : 无 * @return : 无 */ static void __exit leddriver_exit(void) { platform_driver_unregister(&led_driver); } module_init(leddriver_init); module_exit(leddriver_exit); MODULE_LICENSE("GPL");
device.c
#include <linux/types.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/delay.h> #include <linux/ide.h> #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> #include <linux/errno.h> #include <linux/gpio.h> #include <linux/cdev.h> #include <linux/device.h> #include <linux/of_gpio.h> #include <linux/semaphore.h> #include <linux/timer.h> #include <linux/irq.h> #include <linux/wait.h> #include <linux/poll.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/fcntl.h> #include <linux/platform_device.h> #include <asm/mach/map.h> #include <asm/uaccess.h> #include <asm/io.h> /* * 寄存器地址定义 */ #define CCM_CCGR1_BASE (0X020C406C) #define SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE (0X020E0068) #define SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE (0X020E02F4) #define GPIO1_DR_BASE (0X0209C000) #define GPIO1_GDIR_BASE (0X0209C004) #define REGISTER_LENGTH 4 /* @description : 释放flatform设备模块的时候此函数会执行 * @param - dev : 要释放的设备 * @return : 无 */ static void led_release(struct device *dev) { printk("led device released!\r\n"); } /* * 设备资源信息，也就是LED0所使用的所有寄存器 */ static struct resource led_resources[] = { [0] = { .start = CCM_CCGR1_BASE, .end = (CCM_CCGR1_BASE + REGISTER_LENGTH - 1), .flags = IORESOURCE_MEM, }, [1] = { .start = SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE, .end = (SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE + REGISTER_LENGTH - 1), .flags = IORESOURCE_MEM, }, [2] = { .start = SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE, .end = (SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE + REGISTER_LENGTH - 1), .flags = IORESOURCE_MEM, }, [3] = { .start = GPIO1_DR_BASE, .end = (GPIO1_DR_BASE + REGISTER_LENGTH - 1), .flags = IORESOURCE_MEM, }, [4] = { .start = GPIO1_GDIR_BASE, .end = (GPIO1_GDIR_BASE + REGISTER_LENGTH - 1), .flags = IORESOURCE_MEM, }, }; /* * platform设备结构体 */ static struct platform_device leddevice = { .name = "imx6ul-led", .id = -1, .dev = { .release = &led_release, }, .num_resources = ARRAY_SIZE(led_resources), .resource = led_resources, }; /* * @description : 设备模块加载 * @param : 无 * @return : 无 */ static int __init leddevice_init(void) { return platform_device_register(&leddevice); } /* * @description : 设备模块注销 * @param : 无 * @return : 无 */ static void __exit leddevice_exit(void) { platform_device_unregister(&leddevice); } module_init(leddevice_init); module_exit(leddevice_exit); MODULE_LICENSE("GPL");
5.设备树platform
设备树
添加 pinctrl 节点
I.MX6U-ALPHA 开发板上的 LED 灯使用了 GPIO1_IO03 这个 PIN，打开 imx6ull-alientekemmc.dts，在 iomuxc 节点的 imx6ul-evk 子节点下创建一个名为“pinctrl_led”的子节点，节点内容如下所示：
pinctrl_led: ledgrp { fsl,pins = < MX6UL_PAD_GPIO1_IO03__GPIO1_IO03 0x10B0 /* LED0 */ >; };
第 3 行将 GPIO1_IO03 这个 PIN 复用为 GPIO1_IO03，电气属性值为 0X10B0
添加 LED 设备节点
在根节点“/”下创建 LED 灯节点，节点名为“gpioled”，节点内容如下：
gpioled { #address-cells = <1>; #size-cells = <1>; compatible = "atkalpha-gpioled"; pinctrl-names = "default"; pinctrl-0 = <&pinctrl_led>; led-gpio = <&gpio1 3 GPIO_ACTIVE_LOW>; status = "okay"; };
第 6 行， pinctrl-0 属性设置 LED 灯所使用的 PIN 对应的 pinctrl 节点。
第 7 行， led-gpio 属性指定了 LED 灯所使用的 GPIO，在这里就是 GPIO1 的 IO03，低电平有效。稍后编写驱动程序的时候会获取 led-gpio 属性的内容来得到 GPIO 编号，因为 gpio 子系统的 API 操作函数需要 GPIO 编号。
3、检查 PIN 是否被其他外设使用
驱动代码
driver.c
#include <linux/types.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/delay.h> #include <linux/ide.h> #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> #include <linux/errno.h> #include <linux/gpio.h> #include <linux/cdev.h> #include <linux/device.h> #include <linux/of_gpio.h> #include <linux/semaphore.h> #include <linux/timer.h> #include <linux/irq.h> #include <linux/wait.h> #include <linux/poll.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/fcntl.h> #include <linux/platform_device.h> #include <asm/mach/map.h> #include <asm/uaccess.h> #include <asm/io.h> #define LEDDEV_CNT 1 /* 设备号长度 */ #define LEDDEV_NAME "dtsplatled" /* 设备名字 */ #define LEDOFF 0 #define LEDON 1 /* leddev设备结构体 */ struct leddev_dev{ dev_t devid; /* 设备号 */ struct cdev cdev; /* cdev */ struct class *class; /* 类 */ struct device *device; /* 设备 */ int major; /* 主设备号 */ struct device_node *node; /* LED设备节点 */ int led0; /* LED灯GPIO标号 */ }; struct leddev_dev leddev; /* led设备 */ /* * @description : LED打开/关闭 * @param - sta : LEDON(0) 打开LED，LEDOFF(1) 关闭LED * @return : 无 */ void led0_switch(u8 sta) { if (sta == LEDON ) gpio_set_value(leddev.led0, 0); else if (sta == LEDOFF) gpio_set_value(leddev.led0, 1); } /* * @description : 打开设备 * @param - inode : 传递给驱动的inode * @param - filp : 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量 * 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。 * @return : 0 成功;其他 失败 */ static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp) { filp->private_data = &leddev; /* 设置私有数据 */ return 0; } /* * @description : 向设备写数据 * @param - filp : 设备文件，表示打开的文件描述符 * @param - buf : 要写给设备写入的数据 * @param - cnt : 要写入的数据长度 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移 * @return : 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败 */ static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt) { int retvalue; unsigned char databuf[2]; unsigned char ledstat; retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt); if(retvalue < 0) { printk("kernel write failed!\r\n"); return -EFAULT; } ledstat = databuf[0]; if (ledstat == LEDON) { led0_switch(LEDON); } else if (ledstat == LEDOFF) { led0_switch(LEDOFF); } return 0; } /* 设备操作函数 */ static struct file_operations led_fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = led_open, .write = led_write, }; /* * @description : flatform驱动的probe函数，当驱动与 * 设备匹配以后此函数就会执行 * @param - dev : platform设备 * @return : 0，成功;其他负值,失败 */ static int led_probe(struct platform_device *dev) { printk("led driver and device was matched!\r\n"); /* 1、设置设备号 */ if (leddev.major) { leddev.devid = MKDEV(leddev.major, 0); register_chrdev_region(leddev.devid, LEDDEV_CNT, LEDDEV_NAME); } else { alloc_chrdev_region(&leddev.devid, 0, LEDDEV_CNT, LEDDEV_NAME); leddev.major = MAJOR(leddev.devid); } /* 2、注册设备 */ cdev_init(&leddev.cdev, &led_fops); cdev_add(&leddev.cdev, leddev.devid, LEDDEV_CNT); /* 3、创建类 */ leddev.class = class_create(THIS_MODULE, LEDDEV_NAME); if (IS_ERR(leddev.class)) { return PTR_ERR(leddev.class); } /* 4、创建设备 */ leddev.device = device_create(leddev.class, NULL, leddev.devid, NULL, LEDDEV_NAME); if (IS_ERR(leddev.device)) { return PTR_ERR(leddev.device); } /* 5、初始化IO */ leddev.node = of_find_node_by_path("/gpioled"); if (leddev.node == NULL){ printk("gpioled node nost find!\r\n"); return -EINVAL; } leddev.led0 = of_get_named_gpio(leddev.node, "led-gpio", 0); if (leddev.led0 < 0) { printk("can't get led-gpio\r\n"); return -EINVAL; } gpio_request(leddev.led0, "led0"); gpio_direction_output(leddev.led0, 1); /* led0 IO设置为输出，默认高电平 */ return 0; } /* * @description : platform驱动的remove函数，移除platform驱动的时候此函数会执行 * @param - dev : platform设备 * @return : 0，成功;其他负值,失败 */ static int led_remove(struct platform_device *dev) { gpio_set_value(leddev.led0, 1); /* 卸载驱动的时候关闭LED */ gpio_free(leddev.led0); /* 释放IO */ cdev_del(&leddev.cdev); /* 删除cdev */ unregister_chrdev_region(leddev.devid, LEDDEV_CNT); /* 注销设备号 */ device_destroy(leddev.class, leddev.devid); class_destroy(leddev.class); return 0; } /* 匹配列表 */ static const struct of_device_id led_of_match[] = { { .compatible = "atkalpha-gpioled" }, { /* Sentinel */ } }; /* platform驱动结构体 */ static struct platform_driver led_driver = { .driver = { .name = "imx6ul-led", /* 驱动名字，用于和设备匹配 */ .of_match_table = led_of_match, /* 设备树匹配表 */ }, .probe = led_probe, .remove = led_remove, }; /* * @description : 驱动模块加载函数 * @param : 无 * @return : 无 */ static int __init leddriver_init(void) { return platform_driver_register(&led_driver); } /* * @description : 驱动模块卸载函数 * @param : 无 * @return : 无 */ static void __exit leddriver_exit(void) { platform_driver_unregister(&led_driver); } module_init(leddriver_init); module_exit(leddriver_exit); MODULE_LICENSE("GPL");
