linux字符设备驱动-定时器按键去抖笔记

转自 http://blog.csdn.net/cs953575/article/details/62881986

一、开发环境

1、内核：Linux 2.6.22.6；

2、JZ2440

3、ubuntu 9.10

二、原理

  机械按键按下时，弹片接触瞬间会使信号产生抖动，如果是使用中断读取按键值得话，则产生多次中断。使用定时器去抖的原理是，在按键中断函数里，初始化一个定时10ms(也可以是其他时间，一般10ms就可以了)的定时器函数。也就是说，这瞬间几次的中断都会使这个10ms的定时器初始化，重新定时10ms（这瞬间几次的中断时间间隔都是小于10ms的），直到最后一次按键中断不再使定时器初始化，可以顺利执行10ms的定时中断函数，在定时中断函数中我们把按键读出即可。这样就忽略掉了按键的前几次中断，只有最后一次中断有效了。

三、程序实现

1、定义timer_list结构体类型变量，如定义buttons_timer：static struct timer_list buttons_timer。这个结构体用于存放定时器的一些设置。

2、在驱动入口函数中增加

init_timer(&buttons_timer);//初始化定时器
buttons_timer.function = buttons_timer_function;//定时器函数，设置的时间到了的时候执行的函数。
//buttons_timer.expires  = 0;
add_timer(&buttons_timer); //向内核注册定时器

3、编写buttons_timer_function函数。在里面添加定时时间到达时想执行的语句。如：

static void buttons_timer_function(unsigned long data)

{

......

}

4、设置定时器定时时间。使用函数mod_timer，如：mod_timer(&buttons_timer, jiffies+HZ/100);

buttons_timer上面定义的结构体。jiffies是一个只读变量，里面记录的是linux系统运行以来的滴答值，本系统每10ms加1，不同的cpu和系统jiffies加1的时间是不同的和具体设置有关；HZ是个常量为100,jiffies每秒增加100次。这样就可以基于jiffies，设置定时器在jiffies+HZ/100时执行上面的buttons_timer_function函数。jiffies+HZ/100=jiffies+1，比现在的jiffies值多1，也就是定时10ms。

5、韦源码如下：

[cpp] view plain copy

1. #include <linux/module.h>  
2. #include <linux/kernel.h>  
3. #include <linux/fs.h>  
4. #include <linux/init.h>  
5. #include <linux/delay.h>  
6. #include <linux/irq.h>  
7. #include <asm/uaccess.h>  
8. #include <asm/irq.h>  
9. #include <asm/io.h>  
10. #include <asm/arch/regs-gpio.h>  
11. #include <asm/hardware.h>  
12. #include <linux/poll.h>  
13.   
14.   
15. static struct class *sixthdrv_class;  
16. static struct class_device  *sixthdrv_class_dev;  
17.   
18. volatile unsigned long *gpfcon;  
19. volatile unsigned long *gpfdat;  
20.   
21. volatile unsigned long *gpgcon;  
22. volatile unsigned long *gpgdat;  
23.   
24. static struct timer_list buttons_timer;  
25.   
26.   
27. static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(button_waitq);  
28.   
29. /* 中断事件标志, 中断服务程序将它置1，sixth_drv_read将它清0 */  
30. static volatile int ev_press = 0;  
31.   
32. static struct fasync_struct *button_async;  
33.   
34.   
35. struct pin_desc{  
36.     unsigned int pin;  
37.     unsigned int key_val;  
38. };  
39.   
40.   
41. /* 键值: 按下时, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04 */  
42. /* 键值: 松开时, 0x81, 0x82, 0x83, 0x84 */  
43. static unsigned char key_val;  
44.   
45. struct pin_desc pins_desc[4] = {  
46.     {S3C2410_GPF0, 0x01},  
47.     {S3C2410_GPF2, 0x02},  
48.     {S3C2410_GPG3, 0x03},  
49.     {S3C2410_GPG11, 0x04},  
50. };  
51.   
52. static struct pin_desc *irq_pd;  
53.   
54. //static atomic_t canopen = ATOMIC_INIT(1);     //定义原子变量并初始化为1  
55.   
56. static DECLARE_MUTEX(button_lock);     //定义互斥锁  
57.   
58. /* 
59.   * 确定按键值 
60.   */  
61. static irqreturn_t buttons_irq(int irq, void *dev_id)  
62. {  
63.     /* 10ms后启动定时器 */  
64.     irq_pd = (struct pin_desc *)dev_id;  
65.     mod_timer(&buttons_timer, jiffies+HZ/100);  
66.     return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);  
67. }  
68.   
69. static int sixth_drv_open(struct inode *inode, struct file *file)  
70. {  
71. #if 0     
72.     if (!atomic_dec_and_test(&canopen))  
73.     {  
74.         atomic_inc(&canopen);  
75.         return -EBUSY;  
76.     }  
77. #endif        
78.   
79.     if (file->f_flags & O_NONBLOCK)  
80.     {  
81.         if (down_trylock(&button_lock))  
82.             return -EBUSY;  
83.     }  
84.     else  
85.     {  
86.         /* 获取信号量 */  
87.         down(&button_lock);  
88.     }  
89.   
90.     /* 配置GPF0,2为输入引脚 */  
91.     /* 配置GPG3,11为输入引脚 */  
92.     request_irq(IRQ_EINT0,  buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, "S2", &pins_desc[0]);  
93.     request_irq(IRQ_EINT2,  buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, "S3", &pins_desc[1]);  
94.     request_irq(IRQ_EINT11, buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, "S4", &pins_desc[2]);  
95.     request_irq(IRQ_EINT19, buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, "S5", &pins_desc[3]);     
96.   
97.     return 0;  
98. }  
99.   
100. ssize_t sixth_drv_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)  
101. {  
102.     if (size != 1)  
103.         return -EINVAL;  
104.   
105.     if (file->f_flags & O_NONBLOCK)  
106.     {  
107.         if (!ev_press)  
108.             return -EAGAIN;  
109.     }  
110.     else  
111.     {  
112.         /* 如果没有按键动作, 休眠 */  
113.         wait_event_interruptible(button_waitq, ev_press);  
114.     }  
115.   
116.     /* 如果有按键动作, 返回键值 */  
117.     copy_to_user(buf, &key_val, 1);  
118.     ev_press = 0;  
119.       
120.     return 1;  
121. }  
122.   
123.   
124. int sixth_drv_close(struct inode *inode, struct file *file)  
125. {  
126.     //atomic_inc(&canopen);  
127.     free_irq(IRQ_EINT0, &pins_desc[0]);  
128.     free_irq(IRQ_EINT2, &pins_desc[1]);  
129.     free_irq(IRQ_EINT11, &pins_desc[2]);  
130.     free_irq(IRQ_EINT19, &pins_desc[3]);  
131.     up(&button_lock);  
132.     return 0;  
133. }  
134.   
135. static unsigned sixth_drv_poll(struct file *file, poll_table *wait)  
136. {  
137.     unsigned int mask = 0;  
138.     poll_wait(file, &button_waitq, wait); // 不会立即休眠  
139.   
140.     if (ev_press)  
141.         mask |= POLLIN | POLLRDNORM;  
142.   
143.     return mask;  
144. }  
145.   
146. static int sixth_drv_fasync (int fd, struct file *filp, int on)  
147. {  
148.     printk("driver: sixth_drv_fasync\n");  
149.     return fasync_helper (fd, filp, on, &button_async);  
150. }  
151.   
152.   
153. static struct file_operations sencod_drv_fops = {  
154.     .owner   =  THIS_MODULE,    /* 这是一个宏，推向编译模块时自动创建的__this_module变量 */  
155.     .open    =  sixth_drv_open,       
156.     .read    =  sixth_drv_read,      
157.     .release =  sixth_drv_close,  
158.     .poll    =  sixth_drv_poll,  
159.     .fasync  =  sixth_drv_fasync,  
160. };  
161.   
162.   
163. int major;  
164.   
165. static void buttons_timer_function(unsigned long data)  
166. {  
167.     struct pin_desc * pindesc = irq_pd;  
168.     unsigned int pinval;  
169.   
170.     if (!pindesc)  
171.         return;  
172.       
173.     pinval = s3c2410_gpio_getpin(pindesc->pin);  
174.   
175.     if (pinval)  
176.     {  
177.         /* 松开 */  
178.         key_val = 0x80 | pindesc->key_val;  
179.     }  
180.     else  
181.     {  
182.         /* 按下 */  
183.         key_val = pindesc->key_val;  
184.     }  
185.   
186.     ev_press = 1;                  /* 表示中断发生了 */  
187.     wake_up_interruptible(&button_waitq);   /* 唤醒休眠的进程 */  
188.       
189.     kill_fasync (&button_async, SIGIO, POLL_IN);  
190. }  
191.   
192.   
193. static int sixth_drv_init(void)  
194. {  
195.     init_timer(&buttons_timer);  
196.     buttons_timer.function = buttons_timer_function;  
197.     //buttons_timer.expires  = 0;  
198.     add_timer(&buttons_timer);   
199.   
200.     major = register_chrdev(0, "sixth_drv", &sencod_drv_fops);  
201.   
202.     sixthdrv_class = class_create(THIS_MODULE, "sixth_drv");  
203.   
204.     /* 为了让mdev根据这些信息来创建设备节点 */  
205.     sixthdrv_class_dev = class_device_create(sixthdrv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "buttons"); /* /dev/buttons */  
206.   
207.     gpfcon = (volatile unsigned long *)ioremap(0x56000050, 16);  
208.     gpfdat = gpfcon + 1;  
209.   
210.     gpgcon = (volatile unsigned long *)ioremap(0x56000060, 16);  
211.     gpgdat = gpgcon + 1;  
212.   
213.     return 0;  
214. }  
215.   
216. static void sixth_drv_exit(void)  
217. {  
218.     unregister_chrdev(major, "sixth_drv");  
219.     class_device_unregister(sixthdrv_class_dev);  
220.     class_destroy(sixthdrv_class);  
221.     iounmap(gpfcon);  
222.     iounmap(gpgcon);  
223.     return 0;  
224. }  
225.   
226.   
227. module_init(sixth_drv_init);  
228.   
229. module_exit(sixth_drv_exit);  
230.   
231. MODULE_LICENSE("GPL");  

这里也有一个类似的案例

linux驱动程序之定时器防按键抖动

http://blog.csdn.net/tianzhihen_wq/article/details/42125377