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继续来点灯~

学了一段时间的嵌入式Linux发现LED程序挺香的。。

我们可以从LED程序中榨取很多知识:基本的驱动框架、驱动的简单分层、驱动的分层+分离思想、总线设备驱动模型、设备树等。这大多都是结合韦老师的教程学的,这篇笔记结合第5个demo来学习、分析:

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_嵌入式Linux

框图

LED程序的几个层次结构图:

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_Linux_02
嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_Linux_03
嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_Linux_04
嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_嵌入式Linux_05

本篇笔记基于第④个图来分析。

程序分析

关于总线设备驱动模型的理论知识我们在上一篇笔记【Linux笔记】总线设备驱动模型中也有简单地学习过了。这篇笔记我们来分析、学习程序。下面分析主要基于上面的框图4。

应用程序ledtest.c:

int main(int argc, char **argv)
{
	int fd;
	char status;
	
	/* 1. 判断参数 */
	if (argc != 3) 
	{
		printf("Usage: %s <dev> <on | off>\n", argv[0]);
		return -1;
	}

	/* 2. 打开文件 */
	fd = open(argv[1], O_RDWR);
	if (fd == -1)
	{
		printf("can not open file %s\n", argv[1]);
		return -1;
	}

	/* 3. 写文件 */
	if (0 == strcmp(argv[2], "on"))
	{
		status = 1;
		write(fd, &status, 1);
	}
	else
	{
		status = 0;
		write(fd, &status, 1);
	}
	
	close(fd);
	
	return 0;
}


运行测试命令:

./ledtest /dev/100ask_led0 on
./ledtest /dev/100ask_led0 off

int main(int argc, char **argv)形式的main函数相关笔记:main函数的几种形式

驱动层leddrv.c

这一层主要是放一些通用的驱动操作函数,核心代码如:

驱动程序入口函数:

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_嵌入式Linux_06

open、write函数:

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_嵌入式Linux_07

其它代码:

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_Linux_08

其中led的操作结构体如下:

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_嵌入式Linux_09

硬件层2:chip_demo_gpio.c

这一层主要是一些寄存器相关的操作,及platform_driver相关。

驱动初始化函数:

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_Linux_10

probe函数:

platform_driver与platform_device匹配时会执行此函数获取资源。

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_Linux_11

led寄存器操作相关的代码:

/* 寄存器物理地址 */
#define CCM_CCGR1_BASE				(0X020C406C)	
#define SW_MUX_GPIO5_IO03_BASE		(0X02290014)
#define GPIO5_DR_BASE				(0X020AC000)
#define GPIO5_GDIR_BASE				(0X020AC004)

/* 映射后的寄存器虚拟地址指针 */
static void __iomem *CCM_CCGR1;
static void __iomem *SW_MUX_GPIO5_IO03;
static void __iomem *GPIO5_DR;
static void __iomem *GPIO5_GDIR;

/* 初始化LED, which-哪个LED */    
static int board_demo_led_init (int which)    
{   
	int group, pin;
	unsigned int val;

	group = GROUP(g_ledpins[which]);
	pin = PIN(g_ledpins[which]);
	printk("init gpio: group %d, pin %d\n", group, pin);

	/* 100ask_IMX6uLL_Board LED:GPIO5_3 */
	if ((5 == group) && (3 == pin))
	{
		/* 相关寄存器物理地址与虚拟地址之间的映射 */
		/* 1、地址映射:时钟寄存器 */
		CCM_CCGR1 = ioremap(CCM_CCGR1_BASE, 4);		
		/* 2、地址映射:模式寄存器 */	
		SW_MUX_GPIO5_IO03 = ioremap(SW_MUX_GPIO5_IO03_BASE, 4); 
		/* 3、地址映射:数据寄存器 */
		GPIO5_DR = ioremap(GPIO5_DR_BASE, 4);	
		/* 地址映射:方向寄存器 */
		GPIO5_GDIR = ioremap(GPIO5_GDIR_BASE, 4);

		/* 使能GPIO5时钟 */
		val = readl(CCM_CCGR1); /* 读出当前CCM_CCGR1配置值 */
		val &= ~(3 << 30);		/* 清除以前的设置 */
		val |= (3 << 30);		/* 设置新值 */
		writel(val, CCM_CCGR1);

		/* 设置GPIO5_IO03的为IO模式 */
		writel(5, SW_MUX_GPIO5_IO03);
		
		/* 设置GPIO5_IO03方向为输出 */
		val = readl(GPIO5_GDIR); 
		val &= ~(1 << 3);		 
		val |= (1 << 3);		 
		writel(val, GPIO5_GDIR);
	}
	else
	{
		printk("This is not 100ask_IMX6ULL_Board!\n");
	}
	
	return 0;
}

/* 控制LED, which-哪个LED, status:1-亮,0-灭 */
static int board_demo_led_ctl (int which, char status) 
{
	int group, pin;
	unsigned int val;

	group = GROUP(g_ledpins[which]);
	pin = PIN(g_ledpins[which]);
	printk("init gpio: group %d, pin %d\n", group, pin);

	/* 100ask_IMX6uLL_Board LED:GPIO5_3 */
	if ((5 == group) && (3 == pin))
	{
		/* 点灯 */
		if (1 == status)
		{
			printk("<<<<<<<<led on>>>>>>>>>>\n");
			val = readl(GPIO5_DR);
			val &= ~(1 << 3);	
			writel(val, GPIO5_DR);
		}
		/* 灭灯 */
		else if (0 == status)
		{
			printk("<<<<<<<<led off>>>>>>>>>>\n");
			val = readl(GPIO5_DR);
			val|= (1 << 3);	
			writel(val, GPIO5_DR);
		}
		else{}
	}
	else
	{
		printk("This is not 100ask_IMX6ULL_Board!\n");
	}
	
	return 0;
}

硬件层1:board_A_led

这一层主要是一些资源及platform_device相关的代码。

核心代码:

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_Linux_12

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_Linux_13

Makefile文件

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_Linux_14

运行测试

首先把编译生成以下几个文件上传到板子里:

board_A_led.ko

chip_demo_gpio.ko

leddrv.ko

ledtest

这里我们使用百问网开发的100ask_imx6ull_flashing_tool工具来上传,如:

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_嵌入式Linux_15

也可以使用开发板挂载NFS来上传这几个文件,关于NFS可查看往期笔记:【Linux笔记】挂载网络文件系统

100ask_imx6ull_flashing_tool工具默认把文件上传到根目录,我们上传成功的文件如下:

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_Linux_16

接下来,使用insmod命令来安装驱动模块leddrv.ko、chip_demo_gpio.ko、board_A_led.ko,安装这几个模块是有顺序的,需要先安装leddrv.ko模块。

假如我们先安装chip_demo_gpio.ko模块,就会出现如下提示信息:

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_嵌入式Linux_17

提示说明chip_demo_gpio模块中找不到led_class_create_device等函数,那是因为这几个函数是从leddrv模块中导出来的:

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_嵌入式Linux_18

所以需要先安装leddrv.ko模块,再安装chip_demo_gpio.ko模块。安装模块成功的结果如下:

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_嵌入式Linux_19

最后,输入测试命令进行测试:

嵌入式Linux | 基于总线设备驱动模型的LED驱动_嵌入式Linux_20

打印信息表明测试成功、同时板子上的led也相应的亮、灭。

以上就是本次的实验分享,如有错误,欢迎指出!谢谢