第一个Linux驱动-水流灯

第一个Linux驱动-流水灯

水平有限，描述不当之处请指出，转载请注明出处http://blog.csdn.net/vanbreaker/article/details/7711695

本节介绍如何利用板载的Led和Linux的内核定时器实现一个简单的流水灯的驱动，所使用的开发板是TQ2440，内核版本2.6.30.4。

程序比较简单，也没涉及到什么机制，直接上代码了！关于定时器的使用模板可以参考<<Linux设备驱动开发详解>>.

驱动程序：

#include&lt;linux/module.h&gt;#include&lt;linux/init.h&gt;#include&lt;linux/types.h&gt;#include&lt;linux/fs.h&gt;#include&lt;linux/mm.h&gt;#include&lt;linux/cdev.h&gt;#include&lt;linux/slab.h&gt;#include&lt;linux/timer.h&gt;#include&lt;linux/jiffies.h&gt;#include&lt;asm/io.h&gt;#include&lt;asm/uaccess.h&gt;#include&lt;mach/regs-gpio.h&gt;#define LED_MAJOR 244#define LED_ON  0#define LED_OFF 1#define LED1_PIN S3C2410_GPB5#define LED2_PIN S3C2410_GPB6#define LED3_PIN S3C2410_GPB7#define LED4_PIN S3C2410_GPB8 static unsigned long led_major = LED_MAJOR;struct led_dev {struct cdev cdev;struct timer_list s_timer;atomic_t led_no;       //LED编号atomic_t sec_counter;  //秒计时数};struct led_dev *led_devp;void led_control(int led_no){switch(led_no){case 1:s3c2410_gpio_setpin(LED1_PIN,LED_ON);       s3c2410_gpio_setpin(LED2_PIN,LED_OFF);       s3c2410_gpio_setpin(LED3_PIN,LED_OFF);       s3c2410_gpio_setpin(LED4_PIN,LED_OFF);       break;case 2:s3c2410_gpio_setpin(LED1_PIN,LED_OFF);       s3c2410_gpio_setpin(LED2_PIN,LED_ON);       s3c2410_gpio_setpin(LED3_PIN,LED_OFF);       s3c2410_gpio_setpin(LED4_PIN,LED_OFF);       break;case 3:s3c2410_gpio_setpin(LED1_PIN,LED_OFF);       s3c2410_gpio_setpin(LED2_PIN,LED_OFF);       s3c2410_gpio_setpin(LED3_PIN,LED_ON);       s3c2410_gpio_setpin(LED4_PIN,LED_OFF);       break;case 4:s3c2410_gpio_setpin(LED1_PIN,LED_OFF);       s3c2410_gpio_setpin(LED2_PIN,LED_OFF);       s3c2410_gpio_setpin(LED3_PIN,LED_OFF);       s3c2410_gpio_setpin(LED4_PIN,LED_ON);       break;default:break;}}//定时器处理函数static void sec_timer_handler(unsigned long arg){int num;mod_timer(&led_devp-&gt;s_timer,jiffies+HZ);num = atomic_read(&led_devp-&gt;led_no);if(num == 4){atomic_set(&led_devp-&gt;led_no,1);}else{atomic_inc(&led_devp-&gt;led_no);}num = atomic_read(&led_devp-&gt;led_no);led_control(num);atomic_inc(&led_devp-&gt;sec_counter);num = atomic_read(&led_devp-&gt;sec_counter);printk(KERN_INFO "sec_count:%d\n",num);}static int led_open(struct inode *inode,struct file *filp){struct timer_list *timer;timer = &led_devp-&gt;s_timer;init_timer(timer);timer-&gt;function = sec_timer_handler;timer-&gt;expires = jiffies+HZ;  //计时频率为HZadd_timer(timer);atomic_set(&led_devp-&gt;sec_counter,0);   atomic_set(&led_devp-&gt;led_no,0);return 0;}static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp){del_timer(&led_devp-&gt;s_timer);return 0;}static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos){int count,led_no;int result;count = atomic_read(&led_devp-&gt;sec_counter);led_no = atomic_read(&led_devp-&gt;led_no);result = (count&lt;&lt;3)+led_no;if(put_user(result,(int*)buf)){return -EFAULT;}else{return sizeof(int);}}static const struct file_operations led_fops ={.owner = THIS_MODULE,.read = led_read,.open = led_open,.release = led_release,};static void led_setup_cdev(struct led_dev *dev, int index){int err,devno = MKDEV(led_major,index);cdev_init(&dev-&gt;cdev,&led_fops);dev-&gt;cdev.owner = THIS_MODULE;err = cdev_add(&dev-&gt;cdev,devno,1);if(err){printk(KERN_NOTICE "Error %d adding %d\n",err,index);}}static int led_init(void){int result;dev_t devno = MKDEV(led_major,0); //获取设备号/*注册设备*/if(led_major)result = register_chrdev_region(devno,1,"led");else{result = alloc_chrdev_region(&devno,0,1,"led");led_major = MAJOR(devno);}if(result&lt;0){printk("register failed!");return result;}led_devp =(struct led_dev*)kmalloc(sizeof(struct led_dev),GFP_KERNEL);if(!led_devp){result = -ENOMEM;unregister_chrdev_region(devno,1);}memset(led_devp, 0 ,sizeof(struct led_dev));led_setup_cdev(led_devp,0);/*配置IO口*/s3c2410_gpio_cfgpin(LED1_PIN,S3C2410_GPIO_OUTPUT);s3c2410_gpio_cfgpin(LED2_PIN,S3C2410_GPIO_OUTPUT);s3c2410_gpio_cfgpin(LED3_PIN,S3C2410_GPIO_OUTPUT);s3c2410_gpio_cfgpin(LED4_PIN,S3C2410_GPIO_OUTPUT);         /*初始化IO电平*/s3c2410_gpio_setpin(LED1_PIN,LED_OFF);s3c2410_gpio_setpin(LED2_PIN,LED_OFF);s3c2410_gpio_setpin(LED3_PIN,LED_OFF);s3c2410_gpio_setpin(LED4_PIN,LED_OFF);return 0;}static void led_exit(void){cdev_del(&led_devp-&gt;cdev);kfree(led_devp);unregister_chrdev_region(MKDEV(led_major,0),1);}MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("Vanbreaker");module_init(led_init);module_exit(led_exit);

在该例程中，由于控制LED亮灭的部分放在了定时器处理函数中，因此led_read函数没有实际作用，这样的话应用程序就简单一些；另一种选择是将该控制部分放在应用程序中完成，不过还得添加一个iocntl函数，这是我之前的做法。

控制s3c2440的IO口可以使用内核中已经提供的操作函数，在arch\arm\plat-s3c24xx\Gpio.c中，需要包含头文件<asm/io.h>相关的IO口定义在arch\arm\s3c2410\include\mach\Regs-gpio.h中，需要包含头文件<mach/regs-gpio.h>

可以分析下s3c2410_gpio_setpin()这个函数

void s3c2410_gpio_setpin(unsigned int pin, unsigned int to){void __iomem *base = S3C24XX_GPIO_BASE(pin);//获取该pin所在的gpio组的虚拟地址unsigned long offs = S3C2410_GPIO_OFFSET(pin);//计算该pin在gpio组内的偏移unsigned long flags;unsigned long dat;local_irq_save(flags);dat = __raw_readl(base + 0x04);//通过加上0x04定位到数据寄存器，将该组gpio的数据读取出来dat &= ~(1 &lt;&lt; offs);   //相应位清零dat |= to &lt;&lt; offs;              //相应位置位__raw_writel(dat, base + 0x04); //写回数据local_irq_restore(flags);}

#define S3C24XX_GPIO_BASE(x)  S3C2410_GPIO_BASE(x)

#define S3C2410_GPIO_BASE(pin)   ((((pin) & ~31) &gt;&gt; 1) + S3C24XX_VA_GPIO)

S3C2410_GPIO_BASE(pin)用来计算pin所在的GPIO组的虚拟地址，S3C24XX_VA_GPIO是IO的虚拟基址，我们分析一下 ((pin)&~31)>>1是什么意思。首先我们得了解传入的参数究竟是什么形式的，以S3C2410_GPA0的定义为例：

#define S3C2410_GPA0         S3C2410_GPIONO(S3C2410_GPIO_BANKA, 0)

#define S3C2410_GPIONO(bank,offset) ((bank) + (offset))#define S3C2410_GPIO_BANKA   (32*0)#define S3C2410_GPIO_BANKB   (32*1)#define S3C2410_GPIO_BANKC   (32*2)#define S3C2410_GPIO_BANKD   (32*3)#define S3C2410_GPIO_BANKE   (32*4)#define S3C2410_GPIO_BANKF   (32*5)#define S3C2410_GPIO_BANKG   (32*6)#define S3C2410_GPIO_BANKH   (32*7)

可以看到bank都有32位，因此传入的pin参数实际就是离起始bank的位偏移，S3C2410_GPA0为0，S3C2410_GPB0为32.而每个GPIO组都有4个寄存器，一个GPIO组所占的内存大小就有4*32/8=32/2=32>>1=16个字节大小，由此可见 (pin)&~31是先将低位屏蔽，计算出pin所在的gpio组，再将结果右移一位就是计算字节的偏移，如GPA的偏移为0，GPB的偏移为0X10，GPC的偏移为0X20……最后将偏移加上IO的虚拟基址就得到了该组IO口的虚拟地址了。

计算组内偏移很简单:

#define S3C2410_GPIO_OFFSET(pin) ((pin) & 31)

应用测试程序：

#include&lt;stdio.h&gt;#include&lt;unistd.h&gt;#include&lt;fcntl.h&gt;#include&lt;string.h&gt;#include&lt;stdlib.h&gt;int main(){int fd;fd = open("/dev/led_timer",O_RDWR);if(fd != -1){printf("open /dev/led_timer\n");while(1);}else{printf("cannot open /dev/led_timer!");}}

将编译好的模块和应用程序移到开发板上进行加载和执行，即可以看到流水灯的效果

第一个Linux驱动-水流灯

1楼zi77642475昨天 20:18: 嚯嚯！已经过5000了，沙发依然在哦！

第一个Linux驱动-水流灯

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