33 全志GPIO口的脚本配置及超声波测距模块的linux驱动

linux内核有gpiolib标准的gpio操作接口. 但这套接口只能配置输入，输出,获取或设置IO口的电平.
但GPIO口是多功能, 还有上/下拉功能. 全志的GPIO额外的配置在script.bin里指定(有些SOC是提供额外的函数接口来配置).

script.bin是由sdk里的工具fex2bin把fex配置文件生成bin文件. bin文件也可由工具bin2fex转成fex文件.

在script.fex里的GPIO配置:
Port:端口+组内序号<功能分配><内部电阻状态><驱动能力><输出电平状态>

///[gpio_para]gpio_used       = 1;gpio_num        = 30;gpio_pin_1      = port:PL10<1><default><default><1>;gpio_pin_2      = port:PA15<1><default><default><0>...功能分配(PA15):   000:输入,  001:输出, 010:SPI1_MOSI           011:UART3_RTS ,  110:PA_EINT15,  111:IO Disable        默认值:7内部电阻状态(PA15): 00: Pull-up/down disable  , 01: Pull-up          10: Pull-down,      11: Reserved        默认值:0驱动能力(指输出的电流大小，等级越高，电流越大):          00: Level 0 ,  01: Level 1          10: Level 2 ,  11: Level 3        默认值: 1输出电平状态:   当功能选择输出时，1表示输出高电平, 0表示输出低电平

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超声波测距模块的echo引脚接PA07
PA07在script.bin里的配置可为:

gpio_pin_12 = port:PA07<6><2><3><0>

驱动测试, test.c:

#include <linux/init.h>#include <linux/module.h>#include <linux/interrupt.h>#include <mach/gpio.h>#include <linux/gpio.h>#include <linux/delay.h>//超声波测距模块共有4个引脚:  VCC,  GND, Trigger, Echo//工作过程: 要开始测量时，Trigger引脚给10us以上的高电平.//  Echo引脚会从开始测量到测量结束持续高电平//  测量的距离:  (Echo持续的高电平时间 * 340M/s)/2#define ECHO_IO         GPIOA(7)  //PA(7)#define TRIGGER_IO      GPIOA(8)  //PA(8)irqreturn_t irq_func(int irqno, void *arg){    //ktime_get函数用于获取内核里高精度的计时器的当前时间    //ktime_to_us(ktime_get()) 把获取的时间转换成us    static long long prev = 0;    long long now = ktime_to_us(ktime_get());    if (0 == prev) //第一次中断        prev = now;    else    {        printk("distance = %lld us\n", now - prev);    }    return IRQ_HANDLED;}static int __init test_init(void){    int ret;    //配置Trigger引脚为输出    gpio_request(TRIGGER_IO, "distance");    gpio_direction_output(TRIGGER_IO, 0);    //Echo引脚捕捉中断, 上升沿与下降沿中断之间的时间就是测量时间    ret = request_irq(gpio_to_irq(ECHO_IO), irq_func, IRQF_TRIGGER_FALLING|IRQF_TRIGGER_RISING, "distance", NULL);    //Trigger引脚给10us以上的高电平    gpio_set_value(TRIGGER_IO, 1);    msleep(1);    gpio_set_value(TRIGGER_IO, 0);    return ret;}static void __exit test_exit(void){    free_irq(gpio_to_irq(ECHO_IO), NULL);}module_init(test_init);module_exit(test_exit);MODULE_LICENSE("GPL");

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基于上例加上字符设备驱动接口，以便用户进程获取数据:
test.c

#include <linux/init.h>#include <linux/module.h>#include <linux/interrupt.h>#include <mach/gpio.h>#include <linux/gpio.h>#include <linux/delay.h>#include <linux/miscdevice.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/mutex.h>#include <asm/uaccess.h>//超声波测距模块共有4个引脚:  VCC,  GND, Trigger, Echo//工作过程: 要开始测量时，Trigger引脚给10us以上的高电平.//  Echo引脚会从开始测量到测量结束持续高电平//  测量的距离:  (Echo持续的高电平时间 * 340M/s)/2#define ECHO_IO         GPIOA(7)  //PA(7)#define TRIGGER_IO      GPIOA(8)  //PA(8)static long long prev = 0;static unsigned int time;struct mutex mutex;ssize_t myread(struct file *fl, char __user *buf, size_t len, loff_t *off){    int ret;    prev = 0;    //Trigger引脚给10us以上的高电平,让超声波模块开始测量    gpio_set_value(TRIGGER_IO, 1);    msleep(1);    gpio_set_value(TRIGGER_IO, 0);    ret = mutex_lock_interruptible(&mutex); //进程休眠直到超声波测量完成    if (ret < 0)        return ret;    //收到时间    ret = copy_to_user(buf, &time, sizeof(time));    return sizeof(time)-ret; }struct file_operations fops = {    .read = myread,};struct miscdevice mdev = {    .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,    .name = "mymdev",    .fops = &fops,};irqreturn_t irq_func(int irqno, void *arg){    //ktime_get函数用于获取内核里高精度的计时器的当前时间    //ktime_to_us(ktime_get()) 把获取的时间转换成us    long long now = ktime_to_us(ktime_get());    if (0 == prev) //第一次中断        prev = now;    else    {        time = (now-prev)/2; // us单位        mutex_unlock(&mutex); //测量完成后，距离时间在变量time里. 唤醒休眠的进程        //printk("distance = %lld us\n", (now - prev)/2);    }    return IRQ_HANDLED;}static int __init test_init(void){    int ret;    //配置Trigger引脚为输出    gpio_request(TRIGGER_IO, "distance");    gpio_direction_output(TRIGGER_IO, 0);    //Echo引脚捕捉中断, 上升沿与下降沿中断之间的时间就是测量时间    ret = request_irq(gpio_to_irq(ECHO_IO), irq_func, IRQF_TRIGGER_FALLING|IRQF_TRIGGER_RISING, "distance", NULL);    mutex_init(&mutex);    mutex_lock(&mutex);    misc_register(&mdev);    return ret;}static void __exit test_exit(void){    free_irq(gpio_to_irq(ECHO_IO), NULL);    misc_deregister(&mdev);}module_init(test_init);module_exit(test_exit);MODULE_LICENSE("GPL");

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app.c

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>int main(void){    int fd, ret;    unsigned int time;    double dist;    fd = open("/dev/mymdev", O_RDWR);    if (fd < 0)    {        perror("open dev");        return 1;    }    ret = read(fd, &time, sizeof(time));    if (ret < 0)        return 1;    printf("time = %dus\n", time);    dist = time*0.000001; //变成秒    dist *= 340; // 声音速度:  340M/S    printf("distance = %llf M\n", dist);    close(fd);    return 0;}