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linux-2.6.32在mini2440开发板上移植 ---按键驱动程序移植

2013-09-20 14:36 501 查看

编者：按键驱动程序涉及到linux中断程序的编写。

1、按键原理图。

2、驱动程序的编写移植。

在/linux-2.6.32.2/drivers/char/目录下创建一个新的驱动程序文件mini2440_buttons.c，内容及详细注释如下：

#include <linux/module.h>

#include <linux/kernel.h>

#include <linux/fs.h>

#include <linux/init.h>

#include <linux/delay.h>

#include <linux/poll.h>

#include <linux/irq.h>

#include <asm/irq.h>

#include <linux/interrupt.h>

#include <asm/uaccess.h>

#include <mach/regs-gpio.h>

#include <mach/hardware.h>

#include <linux/platform_device.h>

#include <linux/cdev.h>

#include <linux/miscdevice.h>

#include <linux/sched.h>

#include <linux/gpio.h>

#define DEVICE_NAME "buttons" //设备名称

/*定义中断所用的结构体*/

struct button_irq_desc {

int irq; //按键对应的中断号

int pin; //按键所对应的GPIO 端口

int pin_setting; //按键对应的引脚描述，实际并未用到，保留

int number; //定义键值，以传递给应用层/用户态

char *name; //每个按键的名称

};

/*结构体实体定义*/

static struct button_irq_desc button_irqs [] = {

{IRQ_EINT8 , S3C2410_GPG(0) , S3C2410_GPG0_EINT8 , 0, "KEY0"},

{IRQ_EINT11, S3C2410_GPG(3) , S3C2410_GPG3_EINT11 , 1, "KEY1"},

{IRQ_EINT13, S3C2410_GPG(5) , S3C2410_GPG5_EINT13 , 2, "KEY2"},

{IRQ_EINT14, S3C2410_GPG(6) , S3C2410_GPG6_EINT14 , 3, "KEY3"},

{IRQ_EINT15, S3C2410_GPG(7) , S3C2410_GPG7_EINT15 , 4, "KEY4"},

{IRQ_EINT19, S3C2410_GPG(11), S3C2410_GPG11_EINT19, 5, "KEY5"},

};

/*开发板上按键的状态变量，注意这里是’0’，对应的ASCII 码为30*/

static volatile char key_values [] = {'0', '0', '0', '0', '0', '0'};

/*因为本驱动是基于中断方式的，在此创建一个等待队列，以配合中断函数使用；当有按键按下并读取到键

值时，将会唤醒此队列，并设置中断标志，以便能通过 read 函数判断和读取键值传递到用户态；当没有按

键按下时，系统并不会轮询按键状态，以节省时钟资源*/

static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(button_waitq);

/*中断标识变量，配合上面的队列使用，中断服务程序会把它设置为1，read 函数会把它清零*/

static volatile int ev_press = 0;

/*本按键驱动的中断服务程序*/

static irqreturn_t buttons_interrupt(int irq, void *dev_id)

{

struct button_irq_desc *button_irqs = (struct button_irq_desc *)dev_id;

int down;

// udelay(0);

/*获取被按下的按键状态*/

down = !s3c2410_gpio_getpin(button_irqs->pin);

/*状态改变，按键被按下，从这句可以看出，当按键没有被按下的时候，寄存器的值为1(上拉)，但按

键被按下的时候，寄存器对应的值为0*/

if (down != (key_values[button_irqs->number] & 1)) { // Changed

/*如果key1 被按下，则key_value[0]就变为’1’，对应的ASCII 码为31*/

key_values[button_irqs->number] = '0' + down;

ev_press = 1; /*设置中断标志为1*/

wake_up_interruptible(&button_waitq); /*唤醒等待队列*/

}

return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);

}

/*

*在应用程序执行open(“/dev/buttons”,…)时会调用到此函数，在这里，它的作用主要是注册6 个按键的中断。

*所用的中断类型是IRQ_TYPE_EDGE_BOTH，也就是双沿触发，在上升沿和下降沿均会产生中断，这样做

是为了更加有效地判断按键状态

*/

static int s3c24xx_buttons_open(struct inode *inode, struct file *file)

{

int i;

int err = 0;

for (i = 0; i < sizeof(button_irqs)/sizeof(button_irqs[0]); i++) {

if (button_irqs[i].irq < 0) {

continue;

}

/*注册中断函数*/

err = request_irq(button_irqs[i].irq, buttons_interrupt, IRQ_TYPE_EDGE_BOTH,

button_irqs[i].name, (void *)&button_irqs[i]);

if (err)

break;

}

if (err) {

/*如果出错，释放已经注册的中断，并返回*/

i--;

for (; i >= 0; i--) {

if (button_irqs[i].irq < 0) {

continue;

}

disable_irq(button_irqs[i].irq);

free_irq(button_irqs[i].irq, (void *)&button_irqs[i]);

}

return -EBUSY;

}

/*注册成功，则中断队列标记为1，表示可以通过read 读取*/

ev_press = 1;

/*正常返回*/

return 0;

}

/*

*此函数对应应用程序的系统调用close(fd)函数，在此，它的主要作用是当关闭设备时释放6 个按键的中断*

处理函数

*/

static int s3c24xx_buttons_close(struct inode *inode, struct file *file)

{

int i;

for (i = 0; i < sizeof(button_irqs)/sizeof(button_irqs[0]); i++) {

if (button_irqs[i].irq < 0) {

continue;

}

/*释放中断号，并注销中断处理函数*/

free_irq(button_irqs[i].irq, (void *)&button_irqs[i]);

}

return 0;

}

/*

*对应应用程序的read(fd,…)函数，主要用来向用户空间传递键值

*/

static int s3c24xx_buttons_read(struct file *filp, char __user *buff, size_t count, loff_t *offp)

{

unsigned long err;

if (!ev_press) {

if (filp->f_flags & O_NONBLOCK)

/*当中断标识为0 时，并且该设备是以非阻塞方式打开时，返回*/

return -EAGAIN;

else

/*当中断标识为0 时，并且该设备是以阻塞方式打开时，进入休眠状态，等待被唤醒*/

wait_event_interruptible(button_waitq, ev_press);

}

/*把中断标识清零*/

ev_press = 0;

/*一组键值被传递到用户空间*/

err = copy_to_user(buff, (const void *)key_values, min(sizeof(key_values), count));

return err ? -EFAULT : min(sizeof(key_values), count);

}

static unsigned int s3c24xx_buttons_poll( struct file *file, struct poll_table_struct *wait)

{

unsigned int mask = 0;

/*把调用poll 或者select 的进程挂入队列，以便被驱动程序唤醒*/

poll_wait(file, &button_waitq, wait);

if (ev_press)

mask |= POLLIN | POLLRDNORM;

return mask;

}

/*设备操作集*/

static struct file_operations dev_fops = {

.owner = THIS_MODULE,

.open = s3c24xx_buttons_open,

.release = s3c24xx_buttons_close,

.read = s3c24xx_buttons_read,

.poll = s3c24xx_buttons_poll,

};

static struct miscdevice misc = {

.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,

.name = DEVICE_NAME,

.fops = &dev_fops,

};

/*设备初始化，主要是注册设备*/

static int __init dev_init(void)

{

int ret;

/*把按键设备注册为misc 设备，其设备号是自动分配的*/

ret = misc_register(&misc);

printk (DEVICE_NAME"\tinitialized\n");

return ret;

}

/*注销设备*/

static void __exit dev_exit(void)

{

misc_deregister(&misc);

}

module_init(dev_init); //模块初始化，仅当使用insmod/podprobe 命令加载时有用，如果设备不是通过模块方

式加载，此处将不会被调用

module_exit(dev_exit); //卸载模块，当该设备通过模块方式加载后，可以通过rmmod 命令卸载，将调用此函数

MODULE_LICENSE("GPL");//版权信息

MODULE_AUTHOR("FriendlyARM Inc.");//作者名字

3 把按键驱动加入内核

接下来，我们把按键驱动加入到内核中，打开linux-2.6.32.2_fa/drivers/char/Kconfig 文件，加入如下红色部分内容：

config MINI2440_BUTTONS

tristate "Buttons driver for FriendlyARM Mini2440 development boards"

depends on MACH_MINI2440

default y if MACH_MINI2440

help

this is buttons driver for FriendlyARM Mini2440 development boards

config MINI2440_BUZZER

tristate "Buzzer driver for FriendlyARM Mini2440 development boards"

depends on MACH_MINI2440

default y if MACH_MINI2440

help

this is buzzer driver for FriendlyARM Mini2440 development boards

接下来，再根据该驱动的配置定义，把对应的驱动目标文件加入内核中，打开linux-2.6.32.2/drivers/char/Makefile 文件，添加如下红色部分内容：

obj-$(CONFIG_JS_RTC) += js-rtc.o

js-rtc-y = rtc.o

obj-$(CONFIG_LEDS_MINI2440) += mini2440_leds.o

obj-$(CONFIG_MINI2440_BUTTONS) += mini2440_buttons.o

obj-$(CONFIG_MINI2440_ADC) += mini2440_adc.o

# Files generated that shall be removed upon make clean

clean-files := consolemap_deftbl.c defkeymap.c

这样，我们就在内核中添加做好了LED 驱动

4 配置编译新内核

接上面的步骤，在内核源代码目录下执行：make menuconfig 重新配置内核，依次选择进入如下子菜单项：

Device Drivers --->

Character devices --->

在此按空格键选择“<*> Buttons driver for FriendlyARM Mini2440 development boards(NEW) ”选项，并退出保存内核配置。在内核源代码根目录下执行；make zImage，把生成的新内核烧写到开发板中。

5 测试按键

为了测试上面的按键驱动，创建一个按键测试程序：btn-test.c，内容如下：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/ioctl.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#include <sys/select.h>

#include <sys/time.h>

#include <errno.h>

int main(void)

{

int buttons_fd;

char buttons[6] = {'0', '0', '0', '0', '0', '0'}; //定义按键值变量，对于驱动函数中的key_values 数组

/*打开按键设备/dev/buttons*/

buttons_fd = open("/dev/buttons", 0);

if (buttons_fd < 0) {

/*打开失败则退出*/

perror("open device buttons");

exit(1);

}

/*永读按键并打印键值和状态*/

for (;;) {

char current_buttons[6];

int count_of_changed_key;

int i;

/*使用read 函数读取一组按键值（6 个）*/

if (read(buttons_fd, current_buttons, sizeof current_buttons) != sizeof current_buttons) {

perror("read buttons:");

exit(1);

}

/*逐个分析读取到的按键值*/

for (i = 0, count_of_changed_key = 0; i < sizeof buttons / sizeof buttons[0]; i++) {

if (buttons[i] != current_buttons[i]) {

buttons[i] = current_buttons[i];

/*打印按键值，并标明按键按下/抬起的状态*/

printf("%skey %d is %s", count_of_changed_key? ", ": "", i+1, buttons[i] == '0' ? "up" :

"down");

count_of_changed_key++;

}

}

if (count_of_changed_key) {

printf("\n");

}

}

/*关闭按键设备文件*/

close(buttons_fd);

return 0;

}

以下是测试图片

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