linux驱动开发-点亮第一个led灯

简介: linux驱动开发-点亮第一个led灯


一.背景知识

我们这里使用的是百问网的imx_6ullpro的开发板。这里和裸机不同的是,这类开发板可以运行linux操作系统,所以和裸机开发有点不同。

另外前面博主以及写过51,32单片机的技术博客,入门都是从点灯开始,这里也不例外。

二.如何写驱动程序

其实驱动程序和我们的裸机程序也类似。也需要操作寄存器来控制引脚。而不同的是程序是运行在操作系统之上的,可以调用标准c库以及内核提供的函数接口,且需要将文件编译为ko文件,加载进linux内核中才能运行。下面我通过实际代码来讲解驱动程序,这样才能更加理解驱动。

三.实战演练

3.1 查询原理图

我们可以看原理图得知,开发板上有一个led可以操控,引脚为GPIO5_3,这样我们只需要操作对应寄存器即可。

3.2 配置引脚为gpio模式

可以看到此寄存器地址:0x02290000+0x14,需要将此寄存器的MUX_MODE配置为101才能使用GPIO5_IO3。

3.3 配置引脚为输出模式

可以看出地址为0x020A_C004,配置0为输入模式,配置1为输出模式

3.4 DR寄存器

DR寄存器也就是配置引脚输出电平是高电平还是低电平

四.代码实例

前面都是相关知识的介绍,包括原理图以及寄存器。下面我们进行代码的讲解。

4.1 驱动层

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/wait.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/device.h>
#include <asm/io.h>
static int major;
static struct class *led_class;
/* registers */
// IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3 地址:0x02290000 + 0x14
static volatile unsigned int *IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3;
// GPIO5_GDIR 地址:0x020AC004
static volatile unsigned int *GPIO5_GDIR;
//GPIO5_DR 地址:0x020AC000
static volatile unsigned int *GPIO5_DR;
static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf,size_t count, loff_t *ppos)
{
  char val;
  int ret;
  
  /* copy_from_user : get data from app */
  ret = copy_from_user(&val, buf, 1);
  /* to set gpio register: out 1/0 */
  if (val)
  {
    /* set gpio to let led on */
    *GPIO5_DR &= ~(1<<3);
  }
  else
  {
    /* set gpio to let led off */
    *GPIO5_DR |= (1<<3);
  }
  return 1;
}
static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
  /* enable gpio5
   * configure gpio5_io3 as gpio
   * configure gpio5_io3 as output 
   */
  *IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3 &= ~0xf;
  *IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3 |= 0x5;
  *GPIO5_GDIR |= (1<<3);
  
  return 0;
}
static struct file_operations led_fops = {
  .owner    = THIS_MODULE, //默认THIS_MOUDLE
  .write    = led_write, //绑定应用层write函数
  .open   = led_open,//绑定应用层open函数
};
/* 入口函数 */
static int __init led_init(void)
{
  printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
  //注册设备,返回主设备号
  major = register_chrdev(0, "100ask_led", &led_fops);
  /* ioremap */
  //物理地址转换为裸机地址
  IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3 = ioremap(0x02290000 + 0x14, 4);
  
  // GPIO5_GDIR 地址:0x020AC004
  GPIO5_GDIR = ioremap(0x020AC004, 4);
  
  //GPIO5_DR 地址:0x020AC000
  GPIO5_DR  = ioremap(0x020AC000, 4);
   //创建设备类
  led_class = class_create(THIS_MODULE, "myled");
    //创建设备
  device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "myled"); /* /dev/myled */
  
  return 0;
}
//出口函数
static void __exit led_exit(void)
{
  iounmap(IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3);
  iounmap(GPIO5_GDIR);
  iounmap(GPIO5_DR);
  
  device_destroy(led_class, MKDEV(major, 0));
  class_destroy(led_class);
  
  unregister_chrdev(major, "100ask_led");
}
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

4.2 应用层

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
// ledtest /dev/myled on
// ledtest /dev/myled off
int main(int argc, char **argv)
{
  int fd;
  char status = 0;
  
  if (argc != 3)
  {
    printf("Usage: %s <dev> <on|off>\n", argv[0]);
    printf("  eg: %s /dev/myled on\n", argv[0]);
    printf("  eg: %s /dev/myled off\n", argv[0]);
    return -1;
  }
  // open
  fd = open(argv[1], O_RDWR);
  if (fd < 0)
  {
    printf("can not open %s\n", argv[0]);
    return -1;
  }
  // write
  if (strcmp(argv[2], "on") == 0)
  {
    status = 1;
  }
  write(fd, &status, 1);
  return 0; 
}


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