华清远见嵌入式学习——驱动开发—

作业要求：

1.使用GPIO子系统编写LED灯驱动，应用程序测试

2.注册三个按键的中断，只需要写内核代码

需要发布到CSDN

作业答案：

GPIO子系统：

代码效果：

应用程序：

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<sys/ioctl.h>

//创建功能码
#define LED_ON _IOW('l',1,int)  
#define LED_OFF _IOW('l',0,int)
 
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int a,b;
    int fd=open("/dev/myled0",O_RDWR);
    if(fd<0)
    {
        printf("打开设备文件失败\n");
        exit(-1);
    }
    while(1)
    {
        //从终端读取
        printf("请输入要实现的功能\n");
        printf("0(关灯) 1(开灯)\n");
        printf("请输入>");
        scanf("%d",&a);
        printf("请输入要控制的灯\n");
        printf("1(LED1) 2(LED2) 3(LED3)\n");
        printf("请输入>");
        scanf("%d",&b);
        switch(a)
        {
            case 1:
                ioctl(fd,LED_ON,b);
                break;
            case 0:
                ioctl(fd,LED_OFF,b);
                break;
        }
    }
 
    
    close(fd);
 
    return 0;
}

驱动程序：

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/of_irq.h>

int major;
char kbuf[128] = {0};
struct class *cls;
struct device *dev;

struct gpio_desc *gpiono1; // led1设备号
struct gpio_desc *gpiono2; // led2设备号
struct gpio_desc *gpiono3; // led3设备号
struct device_node *dnode; // 保存解析到的设备树节点地址

// 创建功能码
#define LED_ON _IOW('l', 1, int)
#define LED_OFF _IOW('l', 0, int)

int mycdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%d\n", __FILE__, __func__, __LINE__);
    return 0;
}
ssize_t mycdev_read(struct file *file, char *ubuf, size_t size, loff_t *lof)
{
    printk("%s:%s:%d\n", __FILE__, __func__, __LINE__);
    unsigned long ret;
    // 向用户空间读取拷贝
    if (size > sizeof(kbuf)) // 用户空间期待读取的大小内核满足不了，那就给内核支持的最大大小
        size = sizeof(kbuf);
    ret = copy_to_user(ubuf, kbuf, size);
    if (ret) // 拷贝失败
    {
        printk("copy_to_user filed\n");
        return ret;
    }
    return 0;
}
ssize_t mycdev_write(struct file *file, const char *ubuf, size_t size, loff_t *lof)
{
    unsigned long ret;
    // 从用户空间读取数据
    if (size > sizeof(kbuf)) // 用户空间期待读取的大小内核满足不了，那就给内核支持的最大大小
        size = sizeof(kbuf);
    ret = copy_from_user(kbuf, ubuf, size);
    if (ret) // 拷贝失败
    {
        printk("copy_to_user filed\n");
        return ret;
    }

    return 0;
}
long mycdev_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
    switch (cmd)
    {
    case LED_ON:
        switch (arg)
        {
        case 1:
            gpiod_set_value(gpiono1, 1);
            break;
        case 2:
            gpiod_set_value(gpiono2, 1);
            break;
        case 3:
            gpiod_set_value(gpiono3, 1);
            break;
        }
        break;
    case LED_OFF:
        switch (arg)
        {
        case 1:
            gpiod_set_value(gpiono1, 0);
            break;
        case 2:
            gpiod_set_value(gpiono2, 0);
            break;
        case 3:
            gpiod_set_value(gpiono3, 0);
            break;
        }

        break;
    }
    return 0;
}

int mycdev_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%d\n", __FILE__, __func__, __LINE__);
    return 0;
}

// 定义操作方法结构体变量并赋值
struct file_operations fops = {

    .open = mycdev_open,
    .read = mycdev_read,
    .write = mycdev_write,
    .unlocked_ioctl = mycdev_ioctl,
    .release = mycdev_close,
};

static int __init mycdev_init(void)
{
    // 字符设备驱动注册
    major = register_chrdev(0, "mychrdev", &fops);
    if (major < 0)
    {
        printk("字符设备驱动注册失败\n");
        return major;
    }
    printk("字符设备驱动注册成功:major=%d\n", major);
    // 向上提交目录
    cls = class_create(THIS_MODULE, "mychrdev");
    if (IS_ERR(cls))
    {
        printk("向上提交目录失败\n");
        return -PTR_ERR(cls);
    }
    printk("向上提交目录成功\n");
    // 向上提交设备节点信息
    int i; // 向上提交三次设备节点信息
    for (i = 0; i < 3; i++)
    {
        dev = device_create(cls, NULL, MKDEV(major, i), NULL, "myled%d", i);
        if (IS_ERR(dev))
        {
            printk("向上提交设备节点失败\n");
            return -PTR_ERR(dev);
        }
    }

    printk("向上提交设备节点成功\n");

    // 解析LED灯设备树节点
    dnode = of_find_node_by_path("/myled");
    if (dnode == NULL)
    {
        printk("解析设备树节点失败\n");
        return -ENXIO;
    }
    printk("解析设备树节点成功\n");
    // 解析LED1的gpio编号
    gpiono1 = gpiod_get_from_of_node(dnode, "led1-gpio", 0, GPIOD_OUT_LOW, NULL);
    if (gpiono1 == NULL)
    {
        printk("解析gpio编号失败\n");
        return -ENXIO;
    }
    printk("解析gpio编号成功\n");
    // 解析LED2的gpio编号
    gpiono2 = gpiod_get_from_of_node(dnode, "led2-gpio", 0, GPIOD_OUT_LOW, NULL);
    if (gpiono2 == NULL)
    {
        printk("解析gpio编号失败\n");
        return -ENXIO;
    }
    printk("解析gpio编号成功\n");
    // 解析LED3的gpio编号
    gpiono3 = gpiod_get_from_of_node(dnode, "led3-gpio", 0, GPIOD_OUT_LOW, NULL);
    if (gpiono3 == NULL)
    {
        printk("解析gpio编号失败\n");
        return -ENXIO;
    }
    printk("解析gpio编号成功\n");
    return 0;
}
static void __exit mycdev_exit(void)
{
    // 销毁设备节点信息
    device_destroy(cls, MKDEV(major, 0));

    // 销毁设备节点信息
    int i;
    for (i = 0; i < 3; i++)
    {
        device_destroy(cls, MKDEV(major, i));
    }

    // 释放gpio编号
    gpiod_put(gpiono1);
    gpiod_put(gpiono2);
    gpiod_put(gpiono3);

    // 销毁目录
    class_destroy(cls);
    // 注销字符设备驱动
    unregister_chrdev(major, "mychrdev");
}
module_init(mycdev_init);
module_exit(mycdev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

中断子系统：

代码效果：

驱动程序：

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/of_irq.h>
/*myirq{
    compatible = "hqyj,myirq";
    interrupt-parent = <&gpiof>;
    interrupts=<9 0>,<7 0>,<8 0>;
}；
*/

struct device_node *dnode_led; // 保存解析到的led设备树节点地址
struct device_node *dnode_int; // 保存解析到的中断设备树节点地址
unsigned int irqno1;       // 按键1软中断号
unsigned int irqno2;       // 按键2软中断号
unsigned int irqno3;       // 按键3软中断号
struct gpio_desc *gpiono1; // led1设备号
struct gpio_desc *gpiono2; // led2设备号
struct gpio_desc *gpiono3; // led3设备号

// 中断处理函数1
irqreturn_t myirq_handler1(int irq, void *dev)
{
    printk("key1_intc\n");
    //关灯三 开灯一
    gpiod_set_value(gpiono3, 0);
    gpiod_set_value(gpiono1, 1);
    return IRQ_HANDLED;
}
// 中断处理函数2
irqreturn_t myirq_handler2(int irq, void *dev)
{
    printk("key2_intc\n");
    //关灯一 开灯二
    gpiod_set_value(gpiono1, 0);
    gpiod_set_value(gpiono2, 1);
    return IRQ_HANDLED;
}
// 中断处理函数3
irqreturn_t myirq_handler3(int irq, void *dev)
{
    printk("key3_intc\n");
    //关灯二 开灯三
    gpiod_set_value(gpiono2, 0);
    gpiod_set_value(gpiono3, 1);
    return IRQ_HANDLED;
}

static int __init mycdev_init(void)
{
    // 解析按键的设备树节点
    dnode_int = of_find_compatible_node(NULL, NULL, "hqyj,myirq");
    if (dnode_int == NULL)
    {
        printk("解析设备树节点失败\n");
        return -ENXIO;
    }
    printk("解析设备树节点成功\n");

    // 解析LED灯设备树节点
    dnode_led = of_find_node_by_path("/myled");
    if (dnode_led == NULL)
    {
        printk("解析设备树节点失败\n");
        return -ENXIO;
    }
    printk("解析设备树节点成功\n");

    // 解析按键1的软中断号
    irqno1 = irq_of_parse_and_map(dnode_int, 0);
    if (!irqno1)
    {
        printk("解析按键1软中断号失败\n");
        return -ENXIO;
    }
    printk("解析按键1软中断号成功%d\n", irqno1);
    // 解析按键2的软中断号
    irqno2 = irq_of_parse_and_map(dnode_int, 1);
    if (!irqno2)
    {
        printk("解析按键2软中断号失败\n");
        return -ENXIO;
    }
    printk("解析按键2软中断号成功%d\n", irqno2);
    // 解析按键3的软中断号
    irqno3 = irq_of_parse_and_map(dnode_int, 2);
    if (!irqno3)
    {
        printk("解析按键3软中断号失败\n");
        return -ENXIO;
    }
    printk("解析按键3软中断号成功%d\n", irqno3);
    // 注册按键1中断
    int ret1 = request_irq(irqno1, myirq_handler1, IRQF_TRIGGER_FALLING, "key1", (void *)1);
    if (ret1)
    {
        printk("中断注册失败\n");
        return ret1;
    }
    printk("中断注册成功\n");
    // 注册按键2中断
    int ret2 = request_irq(irqno2, myirq_handler2, IRQF_TRIGGER_FALLING, "key2", (void *)2);
    if (ret2)
    {
        printk("中断注册失败\n");
        return ret2;
    }
    printk("中断注册成功\n");
    // 注册按键3中断
    int ret3 = request_irq(irqno3, myirq_handler3, IRQF_TRIGGER_FALLING, "key3", (void *)3);
    if (ret3)
    {
        printk("中断注册失败\n");
        return ret3;
    }
    printk("中断注册成功\n");

    // 解析LED1的gpio编号
    gpiono1 = gpiod_get_from_of_node(dnode_led, "led1-gpio", 0, GPIOD_OUT_LOW, NULL);
    if (gpiono1 == NULL)
    {
        printk("解析gpio编号失败\n");
        return -ENXIO;
    }
    printk("解析gpio编号成功\n");
    // 解析LED2的gpio编号
    gpiono2 = gpiod_get_from_of_node(dnode_led, "led2-gpio", 0, GPIOD_OUT_LOW, NULL);
    if (gpiono2 == NULL)
    {
        printk("解析gpio编号失败\n");
        return -ENXIO;
    }
    printk("解析gpio编号成功\n");
    // 解析LED3的gpio编号
    gpiono3 = gpiod_get_from_of_node(dnode_led, "led3-gpio", 0, GPIOD_OUT_LOW, NULL);
    if (gpiono3 == NULL)
    {
        printk("解析gpio编号失败\n");
        return -ENXIO;
    }
    printk("解析gpio编号成功\n");

    return 0;
}
static void __exit mycdev_exit(void)
{
    // 释放软中断号
    free_irq(irqno1, (void *)1);
    free_irq(irqno2, (void *)2);
    free_irq(irqno3, (void *)3);

    // 释放gpio编号
    gpiod_put(gpiono1);
    gpiod_put(gpiono2);
    gpiod_put(gpiono3);
}
module_init(mycdev_init);
module_exit(mycdev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");