按键消抖的两种方法--中断延迟工作与定时器

简介: 按键消抖的两种方法--中断延迟工作与定时器

按键由于物理特性,按下瞬间会多次置为 1/0,俗称抖动。

所以我们需要给一个合理的延时,来判断是否按下按钮,为了实现这个延时我们可以使用中断延迟工作和定时器来实现,下面是具体实现的方法。

中断延迟工作

1.相关结构体

内核使用struct delayed_work结构描述一个延迟工作,定义在include/linux/workqueue.h中:

/

/描述一个延迟工作
struct delayed_work {
    struct work_struct work;
    struct timer_list timer;
    /* target workqueue and CPU ->timer uses to queue ->work */
    struct workqueue_struct *wq;
    int cpu;
};

2.接口函数

初始化延迟工作

定义并初始化延迟工作函数:

#define INIT_DELAYED_WORK(_work, _func)                    \
    __INIT_DELAYED_WORK(_work, _func, 0)

动态定义并初始化延迟工作

#define DECLARE_DELAYED_WORK(n, f)                    \
    struct delayed_work n = __DELAYED_WORK_INITIALIZER(n, f, 0)

静态定义并初始化延迟工作

调度延迟工作

static inline bool schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
                     unsigned long delay)

作用:在共享工作队列上调度延迟工作。

参数:*dwork:延迟的工作。delay:要延迟的时间。单位是节拍。

static inline bool queue_delayed_work(struct workqueue_struct *wq,
                      struct delayed_work *dwork,
                      unsigned long delay)

作用:在自定义工作队列上调度延迟工作

参数:

*wq:自定义的工作队列。

*dwork:延迟的工作。

delay:要延迟的时间。单位是节拍。

取消调度

bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)

作用:取消己经调度的延迟工作。

3.模板

.....
struct delayed_work test_workqueue_work;
    struct workqueue_struct *test_workqueue;
 .....
 /*创建和初始化*/
 test_workqueue = create_workqueue("test_workqueue");
    INIT_DELAYED_WORK(&irq_keydesc.test_workqueue_work,test_work);
 ......
  /*上半部*/
 static irqreturn_t key0_handler(int irq, void *dev_id)
{
.....
/*1ms延时*/
    queue_delayed_work(irq_keydesc.test_workqueue, &test_workqueue_work, (1*HZ)/1000);
    .....
    return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
}
.....
 /*下半部*/
 void test_work(struct work_struct* work){
    ......
    printk("test\n");
}
 /*取消调度*/
 cancel_delayed_work_sync(&test_workqueue_work);

4.代码实现

#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 <linux/semaphore.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/workqueue.h>
#define IMX6UIRQ_CNT        1            /* 设备号个数     */
#define IMX6UIRQ_NAME        "imx6uirq"    /* 名字         */
#define KEY0VALUE            0X01        /* KEY0按键值     */
#define INVAKEY                0XFF        /* 无效的按键值 */
#define KEY_NUM                1            /* 按键数量     */
/* 中断IO描述结构体 */
struct irq_keydesc {
    int gpio;                                /* gpio */
    int irqnum;                                /* 中断号     */
    unsigned char value;                    /* 按键对应的键值 */
    char name[10];                            /* 名字 */
    irqreturn_t (*handler)(int, void *);    /* 中断服务函数 */
    struct delayed_work test_workqueue_work;
    struct workqueue_struct *test_workqueue;
}irq_keydesc;
//static struct delayed_work test_workqueue_work;
//static struct workqueue_struct *test_workqueue;
void test_work(struct work_struct* work){
    printk("test\n");
}
/* imx6uirq设备结构体 */
struct imx6uirq_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 */
    atomic_t keyvalue;        /* 有效的按键键值 */
    atomic_t releasekey;    /* 标记是否完成一次完成的按键,包括按下和释放 */
    struct timer_list timer;/* 定义一个定时器*/
    struct irq_keydesc irqkeydesc[KEY_NUM];    /* 按键描述数组 */
    unsigned char curkeynum;                /* 当前的按键号 */
};
struct imx6uirq_dev imx6uirq;    /* irq设备 */
/* @description        : 中断服务函数,开启定时器,延时10ms,
 *                        定时器用于按键消抖。
 * @param - irq     : 中断号 
 * @param - dev_id    : 设备结构。
 * @return             : 中断执行结果
 */
static irqreturn_t key0_handler(int irq, void *dev_id)
{
    struct imx6uirq_dev *dev = (struct imx6uirq_dev *)dev_id;
    queue_delayed_work(irq_keydesc.test_workqueue, &irq_keydesc.test_workqueue_work, (1*HZ)/100000000);
    return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
}
/* @description    : 定时器服务函数,用于按键消抖,定时器到了以后
 *                  再次读取按键值,如果按键还是处于按下状态就表示按键有效。
 * @param - arg    : 设备结构变量
 * @return         : 无
 */
/*
 * @description    : 按键IO初始化
 * @param         : 无
 * @return         : 无
 */
static int keyio_init(void)
{
    unsigned char i = 0;
    int ret = 0;
    imx6uirq.nd = of_find_node_by_path("/key");
    if (imx6uirq.nd== NULL){
        printk("key node not find!\r\n");
        return -EINVAL;
    } 
    /* 提取GPIO */
    for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
        imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio = of_get_named_gpio(imx6uirq.nd ,"key-gpio", i);
        if (imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio < 0) {
            printk("can't get key%d\r\n", i);
        }
    }
    /* 初始化key所使用的IO,并且设置成中断模式 */
    for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
        memset(imx6uirq.irqkeydesc[i].name, 0, sizeof(imx6uirq.irqkeydesc[i].name));    /* 缓冲区清零 */
        sprintf(imx6uirq.irqkeydesc[i].name, "KEY%d", i);        /* 组合名字 */
        gpio_request(imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio, imx6uirq.irqkeydesc[i].name);
        gpio_direction_input(imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio);    
        imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum = irq_of_parse_and_map(imx6uirq.nd, i);
#if 0
        imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum = gpio_to_irq(imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio);
#endif
        printk("key%d:gpio=%d, irqnum=%d\r\n",i, imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio, 
                                         imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum);
    }
    /* 申请中断 */
    imx6uirq.irqkeydesc[0].handler = key0_handler;
    imx6uirq.irqkeydesc[0].value = KEY0VALUE;
    for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
        ret = request_irq(imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum, imx6uirq.irqkeydesc[i].handler, 
                         IRQF_TRIGGER_FALLING|IRQF_TRIGGER_RISING, imx6uirq.irqkeydesc[i].name, &imx6uirq);
        if(ret < 0){
            printk("irq %d request failed!\r\n", imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum);
            return -EFAULT;
        }
    }
    irq_keydesc.test_workqueue = create_workqueue("test_workqueue");
    INIT_DELAYED_WORK(&irq_keydesc.test_workqueue_work,test_work);
    return 0;
}
/*
 * @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 imx6uirq_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    filp->private_data = &imx6uirq;    /* 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 imx6uirq_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
    int ret = 0;
    unsigned char keyvalue = 0;
    unsigned char releasekey = 0;
    struct imx6uirq_dev *dev = (struct imx6uirq_dev *)filp->private_data;
    keyvalue = atomic_read(&dev->keyvalue);
    releasekey = atomic_read(&dev->releasekey);
    if (releasekey) { /* 有按键按下 */    
        if (keyvalue & 0x80) {
            keyvalue &= ~0x80;
            ret = copy_to_user(buf, &keyvalue, sizeof(keyvalue));
        } else {
            goto data_error;
        }
        atomic_set(&dev->releasekey, 0);/* 按下标志清零 */
    } else {
        goto data_error;
    }
    return 0;
data_error:
    return -EINVAL;
}
/* 设备操作函数 */
static struct file_operations imx6uirq_fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
    .open = imx6uirq_open,
    .read = imx6uirq_read,
};
/*
 * @description    : 驱动入口函数
 * @param         : 无
 * @return         : 无
 */
static int __init imx6uirq_init(void)
{
    /* 1、构建设备号 */
    if (imx6uirq.major) {
        imx6uirq.devid = MKDEV(imx6uirq.major, 0);
        register_chrdev_region(imx6uirq.devid, IMX6UIRQ_CNT, IMX6UIRQ_NAME);
    } else {
        alloc_chrdev_region(&imx6uirq.devid, 0, IMX6UIRQ_CNT, IMX6UIRQ_NAME);
        imx6uirq.major = MAJOR(imx6uirq.devid);
        imx6uirq.minor = MINOR(imx6uirq.devid);
    }
    /* 2、注册字符设备 */
    cdev_init(&imx6uirq.cdev, &imx6uirq_fops);
    cdev_add(&imx6uirq.cdev, imx6uirq.devid, IMX6UIRQ_CNT);
    /* 3、创建类 */
    imx6uirq.class = class_create(THIS_MODULE, IMX6UIRQ_NAME);
    if (IS_ERR(imx6uirq.class)) {
        return PTR_ERR(imx6uirq.class);
    }
    /* 4、创建设备 */
    imx6uirq.device = device_create(imx6uirq.class, NULL, imx6uirq.devid, NULL, IMX6UIRQ_NAME);
    if (IS_ERR(imx6uirq.device)) {
        return PTR_ERR(imx6uirq.device);
    }
    /* 5、初始化按键 */
    atomic_set(&imx6uirq.keyvalue, INVAKEY);
    atomic_set(&imx6uirq.releasekey, 0);
    keyio_init();
    return 0;
}
/*
 * @description    : 驱动出口函数
 * @param         : 无
 * @return         : 无
 */
static void __exit imx6uirq_exit(void)
{
    unsigned int i = 0;
    /* 释放中断 */
    for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
        free_irq(imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum, &imx6uirq);
        gpio_free(imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio);
    }
    cdev_del(&imx6uirq.cdev);
    unregister_chrdev_region(imx6uirq.devid, IMX6UIRQ_CNT);
    device_destroy(imx6uirq.class, imx6uirq.devid);
    class_destroy(imx6uirq.class);
    cancel_delayed_work_sync(&irq_keydesc.test_workqueue_work);
    flush_workqueue(irq_keydesc.test_workqueue);
}
module_init(imx6uirq_init);
module_exit(imx6uirq_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

Makefile

# 1. 使用不同的开发板内核时, 一定要修改KERN_DIR
# 2. KERN_DIR中的内核要事先配置、编译, 为了能编译内核, 要先设置下列环境变量:
# 2.1 ARCH,          比如: export ARCH=arm64
# 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
# 2.3 PATH,          比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin 
# 注意: 不同的开发板不同的编译器上述3个环境变量不一定相同,
#       请参考各开发板的高级用户使用手册
# ROOTFS_DIR 根文件系统中存放 *.ko文件所在目录
# PROJECT_NAME 在存放.ko文件目录中创建对应项目的目录
# DRIVER_NAME 项目中需要编译出.ko来的驱动
# APP_NAME 项目中的应用测试文件
#make 编译项目
#make file 在存放.ko文件目录中创建对应项目的目录
#make install 将*.ko及其应用测试文件移动到根文件中
KERN_DIR = /home/alientek/linux/IMX6ULL/linux/temp/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_alientek
ROOTFS_DIR = /home/alientek/linux/nfs/rootfs/experiment
#项目名字
PROJECT_NAME = wq_button
#各驱动名字,ko
DRIVER_NAME1 = imx6uirq
DRIVER_NAME2 = 
#app名字
APP_NAME = imx6uirqApp
all:
    make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 
clean:
    make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
    rm -rf modules.order
    rm -f $(APP_NAME)
file:
    mkdir $(ROOTFS_DIR)/$(PROJECT_NAME)
install:
    cp *.ko $(ROOTFS_DIR)/$(PROJECT_NAME)
# 参考内核源码drivers/char/ipmi/Makefile
# 要想把a.c, b.c编译成ab.ko, 可以这样指定:
# ab-y := a.o b.o
# obj-m += ab.o
obj-m += $(DRIVER_NAME1).o

定时器

1.相关结构体

Linux 内核使用 timer_list 结构体表示内核定时器, timer_list 定义在文件include/linux/timer.h 中,定义如下

struct timer_list {
    /*
     * All fields that change during normal runtime grouped to the
     * same cacheline
     */
    struct list_head entry;//内核使用
    unsigned long expires;//超时的jiffies值
    struct tvec_base *base;//内核使用,管理用
    void (*function)(unsigned long);//超时处理函数
    unsigned long data;//超时处理函数参数
    int slack;
#ifdef CONFIG_TIMER_STATS
    int start_pid;
    void *start_site;
    char start_comm[16];
#endif
#ifdef CONFIG_LOCKDEP
    struct lockdep_map lockdep_map;
#endif
};

2.接口函数

init_timer 函数

init_timer 函数负责初始化 timer_list 类型变量,当我们定义了一个 timer_list 变量以后一定要先用 init_timer 初始化一下。 init_timer 函数原型如下:

void init_timer(struct timer_list *timer)

函数参数和返回值含义如下:

timer:要初始化定时器。

返回值: 没有返回值。

add_timer 函数

add_timer 函数用于向Linux 内核注册定时器,使用 add_timer 函数向内核注册定时器以后,

定时器就会开始运行,函数原型如下:

void add_timer(struct timer_list *timer)

函数参数和返回值含义如下:

timer:要注册的定时器。

返回值:没有返回值。

del_timer 函数

del_timer 函数用于删除一个定时器,不管定时器有没有被激活,都可以使用此函数删除。

在多处理器系统上,定时器可能会在其他的处理器上运行,因此在调用 del_timer 函数删除定时

器之前要先等待其他处理器的定时处理器函数退出。del_timer 函数原型如下:

int del_timer(struct timer_list * timer)

函数参数和返回值含义如下:

timer:要删除的定时器。

返回值:0,定时器还没被激活;1,定时器已经激活。

del_timer_sync 函数

del_timer_sync 函数是 del_timer 函数的同步版,会等待其他处理器使用完定时器再删除,

del_timer_sync 不能使用在中断上下文中。del_timer_sync 函数原型如下所示:

int del_timer_sync(struct timer_list *timer)

函数参数和返回值含义如下:

timer:要删除的定时器。

返回值:0,定时器还没被激活;1,定时器已经激活。

mod_timer 函数

mod_timer 函数用于修改定时值,如果定时器还没有激活的话,mod_timer 函数会激活定时

器!函数原型如下:

int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)

函数参数和返回值含义如下:

timer:要修改超时时间(定时值)的定时器。

expires:修改后的超时时间。

返回值:0,调用 mod_timer 函数前定时器未被激活;1,调用 mod_timer 函数前定时器已

被激活。

3.模板

struct timer_list timer; /* 定义定时器  */
/* 定时器回调函数 */
void function(unsigned long arg){
  /*
 * 定时器处理代码
*/
/* 如果需要定时器周期性运行的话就使用 mod_timer
 * 函数重新设置超时值并且启动定时器。
*/
mod_timer(&dev->timertest, jiffies + msecs_to_jiffies(2000));
}
/* 初始化函数 */
void init(void) {
init_timer(&timer);                / *初始化定时器          */
timer.function = function;         /* 设置定时处理函数     * /
timer.expires=jffies + msecs_to_jiffies(2000);/ *超时时间 2 秒 */
timer.data = (unsigned long)&dev;  / *将设备结构体作为参数  */
add_timer(&timer);                    /* 启动定时器            */
}
/* 退出函数* /
 void exit(void){
del_timer(&timer);  / *删除定时器 */   
/ *或者使用 */
 del_timer_sync(&timer);
}

代码实现

#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 <linux/semaphore.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#define IMX6UIRQ_CNT        1            /* 设备号个数     */
#define IMX6UIRQ_NAME        "imx6uirq"    /* 名字         */
#define KEY0VALUE            0X01        /* KEY0按键值     */
#define INVAKEY                0XFF        /* 无效的按键值 */
#define KEY_NUM                1            /* 按键数量     */
/* 中断IO描述结构体 */
struct irq_keydesc {
    int gpio;                                /* gpio */
    int irqnum;                                /* 中断号     */
    unsigned char value;                    /* 按键对应的键值 */
    char name[10];                            /* 名字 */
    irqreturn_t (*handler)(int, void *);    /* 中断服务函数 */
};
/* imx6uirq设备结构体 */
struct imx6uirq_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 */
    atomic_t keyvalue;        /* 有效的按键键值 */
    atomic_t releasekey;    /* 标记是否完成一次完成的按键,包括按下和释放 */
    struct timer_list timer;/* 定义一个定时器*/
    struct irq_keydesc irqkeydesc[KEY_NUM];    /* 按键描述数组 */
    unsigned char curkeynum;                /* 当前的按键号 */
};
struct imx6uirq_dev imx6uirq;    /* irq设备 */
/* @description        : 中断服务函数,开启定时器,延时10ms,
 *                        定时器用于按键消抖。
 * @param - irq     : 中断号 
 * @param - dev_id    : 设备结构。
 * @return             : 中断执行结果
 */
static irqreturn_t key0_handler(int irq, void *dev_id)
{
    struct imx6uirq_dev *dev = (struct imx6uirq_dev *)dev_id;
    dev->curkeynum = 0;
    dev->timer.data = (volatile long)dev_id;
    mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(10));    /* 10ms定时 */
    return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
}
/* @description    : 定时器服务函数,用于按键消抖,定时器到了以后
 *                  再次读取按键值,如果按键还是处于按下状态就表示按键有效。
 * @param - arg    : 设备结构变量
 * @return         : 无
 */
void timer_function(unsigned long arg)
{
    unsigned char value;
    unsigned char num;
    struct irq_keydesc *keydesc;
    struct imx6uirq_dev *dev = (struct imx6uirq_dev *)arg;
    num = dev->curkeynum;
    keydesc = &dev->irqkeydesc[num];
    value = gpio_get_value(keydesc->gpio);     /* 读取IO值 */
    if(value == 0){                         /* 按下按键 */
        atomic_set(&dev->keyvalue, keydesc->value);
    }
    else{                                     /* 按键松开 */
        atomic_set(&dev->keyvalue, 0x80 | keydesc->value);
        atomic_set(&dev->releasekey, 1);    /* 标记松开按键,即完成一次完整的按键过程 */            
    }    
}
/*
 * @description    : 按键IO初始化
 * @param         : 无
 * @return         : 无
 */
static int keyio_init(void)
{
    unsigned char i = 0;
    int ret = 0;
    imx6uirq.nd = of_find_node_by_path("/key");
    if (imx6uirq.nd== NULL){
        printk("key node not find!\r\n");
        return -EINVAL;
    } 
    /* 提取GPIO */
    for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
        imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio = of_get_named_gpio(imx6uirq.nd ,"key-gpio", i);
        if (imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio < 0) {
            printk("can't get key%d\r\n", i);
        }
    }
    /* 初始化key所使用的IO,并且设置成中断模式 */
    for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
        memset(imx6uirq.irqkeydesc[i].name, 0, sizeof(imx6uirq.irqkeydesc[i].name));    /* 缓冲区清零 */
        sprintf(imx6uirq.irqkeydesc[i].name, "KEY%d", i);        /* 组合名字 */
        gpio_request(imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio, imx6uirq.irqkeydesc[i].name);
        gpio_direction_input(imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio);    
        imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum = irq_of_parse_and_map(imx6uirq.nd, i);
#if 0
        imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum = gpio_to_irq(imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio);
#endif
        printk("key%d:gpio=%d, irqnum=%d\r\n",i, imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio, 
                                         imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum);
    }
    /* 申请中断 */
    imx6uirq.irqkeydesc[0].handler = key0_handler;
    imx6uirq.irqkeydesc[0].value = KEY0VALUE;
    for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
        ret = request_irq(imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum, imx6uirq.irqkeydesc[i].handler, 
                         IRQF_TRIGGER_FALLING|IRQF_TRIGGER_RISING, imx6uirq.irqkeydesc[i].name, &imx6uirq);
        if(ret < 0){
            printk("irq %d request failed!\r\n", imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum);
            return -EFAULT;
        }
    }
    /* 创建定时器 */
    init_timer(&imx6uirq.timer);
    imx6uirq.timer.function = timer_function;
    return 0;
}
/*
 * @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 imx6uirq_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    filp->private_data = &imx6uirq;    /* 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 imx6uirq_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
    int ret = 0;
    unsigned char keyvalue = 0;
    unsigned char releasekey = 0;
    struct imx6uirq_dev *dev = (struct imx6uirq_dev *)filp->private_data;
    keyvalue = atomic_read(&dev->keyvalue);
    releasekey = atomic_read(&dev->releasekey);
    if (releasekey) { /* 有按键按下 */    
        if (keyvalue & 0x80) {
            keyvalue &= ~0x80;
            ret = copy_to_user(buf, &keyvalue, sizeof(keyvalue));
        } else {
            goto data_error;
        }
        atomic_set(&dev->releasekey, 0);/* 按下标志清零 */
    } else {
        goto data_error;
    }
    return 0;
data_error:
    return -EINVAL;
}
/* 设备操作函数 */
static struct file_operations imx6uirq_fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
    .open = imx6uirq_open,
    .read = imx6uirq_read,
};
/*
 * @description    : 驱动入口函数
 * @param         : 无
 * @return         : 无
 */
static int __init imx6uirq_init(void)
{
    /* 1、构建设备号 */
    if (imx6uirq.major) {
        imx6uirq.devid = MKDEV(imx6uirq.major, 0);
        register_chrdev_region(imx6uirq.devid, IMX6UIRQ_CNT, IMX6UIRQ_NAME);
    } else {
        alloc_chrdev_region(&imx6uirq.devid, 0, IMX6UIRQ_CNT, IMX6UIRQ_NAME);
        imx6uirq.major = MAJOR(imx6uirq.devid);
        imx6uirq.minor = MINOR(imx6uirq.devid);
    }
    /* 2、注册字符设备 */
    cdev_init(&imx6uirq.cdev, &imx6uirq_fops);
    cdev_add(&imx6uirq.cdev, imx6uirq.devid, IMX6UIRQ_CNT);
    /* 3、创建类 */
    imx6uirq.class = class_create(THIS_MODULE, IMX6UIRQ_NAME);
    if (IS_ERR(imx6uirq.class)) {
        return PTR_ERR(imx6uirq.class);
    }
    /* 4、创建设备 */
    imx6uirq.device = device_create(imx6uirq.class, NULL, imx6uirq.devid, NULL, IMX6UIRQ_NAME);
    if (IS_ERR(imx6uirq.device)) {
        return PTR_ERR(imx6uirq.device);
    }
    /* 5、初始化按键 */
    atomic_set(&imx6uirq.keyvalue, INVAKEY);
    atomic_set(&imx6uirq.releasekey, 0);
    keyio_init();
    return 0;
}
/*
 * @description    : 驱动出口函数
 * @param         : 无
 * @return         : 无
 */
static void __exit imx6uirq_exit(void)
{
    unsigned int i = 0;
    /* 删除定时器 */
    del_timer_sync(&imx6uirq.timer);    /* 删除定时器 */
    /* 释放中断 */
    for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
        free_irq(imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum, &imx6uirq);
        gpio_free(imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio);
    }
    cdev_del(&imx6uirq.cdev);
    unregister_chrdev_region(imx6uirq.devid, IMX6UIRQ_CNT);
    device_destroy(imx6uirq.class, imx6uirq.devid);
    class_destroy(imx6uirq.class);
}
module_init(imx6uirq_init);
module_exit(imx6uirq_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");


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