Android驱动入门-Led控制+app+ndk库+底层驱动

来源：互联网发布：xmind6中文破解版 mac 编辑：程序博客网时间：2024/06/04 19:34

硬件平台：　FriendlyARM Tiny4412 Cortex-A9

操作系统： UBUNTU 14.04 LTS

本次实验使用的是安卓APP + NDK库 + Linux底层驱动。

一、首先在 Android Studio 上编写APP。

对软件进行布局。

[html] view plain copy
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"  
    android:layout_width="match_parent"  
    android:layout_height="match_parent"  
    android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"  
    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"  
    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"  
    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"  
    tools:context="com.example.zws.test_led.MainActivity">  
    <LinearLayout  
        android:layout_width="match_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:orientation="vertical">  
  
        <LinearLayout  
            android:layout_width="fill_parent"  
            android:layout_height="fill_parent"  
            android:orientation="horizontal">  
            <CheckBox  
                android:id="@+id/checkbox_cmd_led1"  
                android:layout_width="wrap_content"  
                android:layout_height="wrap_content"  
                android:text="Led1"/>  <!--id在判断复选框状态时使用-->  
  
            <CheckBox  
                android:id="@+id/checkbox_cmd_led2"  
                android:layout_width="wrap_content"  
                android:layout_height="wrap_content"  
                android:text="Led2"/>  
  
            <CheckBox  
                android:id="@+id/checkbox_cmd_led3"  
                android:layout_width="wrap_content"  
                android:layout_height="wrap_content"  
                android:text="Led3"/>  
  
            <CheckBox  
                android:id="@+id/checkbox_cmd_led4"  
                android:layout_width="wrap_content"  
                android:layout_height="wrap_content"  
                android:text="Led4"/>  
        </LinearLayout>  
        <Button  
            android:layout_width="fill_parent"  
            android:layout_height="wrap_content"  
            android:text="发送命令"  
            android:onClick="on_click_cmd"/>    <!--按钮响应函数名称-->  
    </LinearLayout>  
  
</RelativeLayout>  

其中， android:id="@+id/checkbox_cmd_led1"在程序中识别复选框的状态时使用。

　　 android:onClick="on_click_cmd" on_click_cmd为在按下按钮时，调用的函数名称。

编写app程序。

[java] view plain copy
package com.example.zws.test_led;  
  
import android.app.Activity;        //可更改  
import android.os.Bundle;  
import android.view.View;  
import android.widget.CheckBox;  
  
import java.util.zip.CheckedInputStream;  
  
  
public class MainActivity extends Activity {    //需和import android.app.Activity;一致  
  
    private CheckBox[] cbCmdLeds  = new CheckBox[4];    //创建按钮数组  
    @Override  
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.activity_main);  
  
        cbCmdLeds[0] = (CheckBox)findViewById(R.id.checkbox_cmd_led1);  //需要强制转化  
        cbCmdLeds[1] = (CheckBox)findViewById(R.id.checkbox_cmd_led2);  
        cbCmdLeds[2] = (CheckBox)findViewById(R.id.checkbox_cmd_led3);  
        cbCmdLeds[3] = (CheckBox)findViewById(R.id.checkbox_cmd_led4);  
    }  
  
    public void on_click_cmd( View view )  
    {  
        for( int i=0; i<4; i++ )  
        {  
            if( cbCmdLeds[i].isChecked() )   //如复选框被选中  
                CmdLeds( 1,i ); //此函数在下面有声明。  
            else  
                CmdLeds( 0,i );  
        }  
    }  
  
    public native void CmdLeds( int cmd, int arg ); //需要调用的外部函数可自己设定  
  
    static  
    {  
        System.loadLibrary("ndk_test_myled");       //外部库的名称，可自己设定  
    }  
}  

编写完成后需要在工程的app/src/main目录下创建目录jniLibs.这里将放ndk生成的库文件。

然后在Build->make project.

二、编写底层驱动。

[cpp] view plain copy
#include <linux/kernel.h>  
#include <linux/module.h>  
#include <linux/fs.h>  
#include <linux/slab.h>  
#include <linux/device.h>  
#include <asm/io.h>  
#include <asm/uaccess.h>  
#include <linux/cdev.h>  
  
  
MODULE_LICENSE("GPL");  
  
#define GPM4CON 0X110002E0　　　　//io口控制寄存器硬件地址  
#define GPM4DAT 0X110002E4　　　　//io口数据寄存器硬件地址  
  
#define LED_ON _IOW('G',0,int)　　//打开命令  
  
#define LED_OFF _IOW('G',1,int)　//关闭命令  
  
static struct cdev dev;//1.1 分配cdev结构  
  
static dev_t dev_no;　　//设备号  
struct class *led_class;  
  
static unsigned int *led_con;  
static unsigned int *led_dat;  
  
long led_ioctl( struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg )  
{  
    switch( cmd )  
    {  
        case LED_ON:  
            writel((readl(led_dat)&(~(0x1<<(arg-1)))),led_dat);  
            break;  
  
        case LED_OFF:  
            writel( (readl(led_dat)|(0x1<<(arg-1))),led_dat);  
            break;  
  
        default:   
            return -EINVAL;          
            break;  
    }  
    return 0;  
}  
  
struct file_operations led_fops = {  
    .owner = THIS_MODULE,  
    .unlocked_ioctl = led_ioctl,  
};  
  
  
static void hw_init()  
{  
      
    //初始化GPIO控制寄存器  
    led_con = ioremap( GPM4CON, 4 );    //地址映射  将实际的硬件地址映射成可访问的虚拟地址  
    led_dat = ioremap( GPM4DAT, 4 );  
    writel((readl(led_con)&~0xffff)|0x1111,led_con);      
    writel(readl(led_dat)|0xf,led_dat);      
      
}  
  
static int led_init()  
{  
      
    //1.2 初始化cdev结构  
    alloc_chrdev_region( &dev_no, 0, 1, "my_led" );  
    cdev_init( &dev, &led_fops );      
    dev.owner = THIS_MODULE;  
    //1.3 注册cdev结构  
    cdev_add( &dev, dev_no, 1 );  
    //2.硬件初始化  
    hw_init();  
    //3.创建设备文件  
    led_class = class_create(THIS_MODULE,"my_led");                //创建设备类  
    device_create( led_class, NULL, dev_no,NULL,"%s","my_led");　　// 创建设备文件 my_led  
  
    printk("init led device ok!\n");  
  
    return 0;  
}  
  
void led_exit()  
{  
    device_destroy(led_class,dev_no);  
    class_destroy(led_class);  
  
    iounmap(led_con);  
    iounmap(led_dat);  
  
    cdev_del(&dev);  
    unregister_chrdev_region(dev_no,1);  
}  
  
module_init( led_init );  
module_exit( led_exit );  

编写Makefile。

[plain] view plain copy
obj-m := led.o  
KDIR := /home/share/linux-3.0.86　　//内核地址  
  
all:  
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules CROSS_COMPILE=arm-linux- ARCH=arm  
clean:  
    rm -f *.ko *.o  

然后make即可。将生成led.ko文件。

通过adb将文件穿发送到安卓设备。这里将ko文件发送到安卓设备的/data/local目录下。

adb push led.ko  /data/local/

三、 NDK程序库编写。

首先生成之前app中写的接口头文件。

javah -d jni -classpath /opt/android-sdk-linux/platforms/android-23/android.jar:/home/my_Android/led\/NDK/NDK_APP/app/build/intermediates/classes/debug/ com.android.jack.ndk.happy.MainActivity

其中/opt/android-sdk-linux/platforms/android-23/android.jar是安卓sdk中的地址。

/home/my_Android/led/NDK/NDK_APP/app/build/intermediates/classes/debug/ 是相应安卓app源文件工程中的地址。

com.android.jack.ndk.happy.MainActivity为安卓的项目名称。

运行命令后，会在目录中生成jni文件夹。其中com_android_jack_ndk_happy_MainActivity.h为我们需要的头文件

创建ndk_led.c文件，编写相应的接口。

[cpp] view plain copy
#include "com_example_zws_test_led_MainActivity.h"　　//生成的头文件  
  
#include <jni.h>  
#include <fcntl.h>  
#include <stdio.h>  
#include <sys/stat.h>  
#include <sys/ioctl.h>  
#include <unistd.h>  
#include <stdlib.h>  
  
#define LED_ON _IOW('G',0,int)  
#define LED_OFF _IOW('G',1,int)  
  
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_zws_test_1led_MainActivity_CmdLeds  
  (JNIEnv *env, jobject this, jint cmd, jint arg)　　　　//头文件中的接口函数  此函数名称为系统自动生成的  勿修改。  
{  
    int fd;  
    int tmp_cmd;  
      
    fd = open("/dev/my_led",O_WRONLY);　　　　　　　　//此为在写驱动程序时，生成的设备文件名称  
  
    if( cmd == 1 )  
        tmp_cmd = LED_ON;  
    else if(cmd==0)  
        tmp_cmd = LED_OFF;  
  
    ioctl(fd,tmp_cmd,arg+1);  
    close(fd);  
}  

创建编写 Android.mk 文件

[plain] view plain copy
LOCAL_PATH := $(call my-dir)  
include $(CLEAR_VARS)  
LOCAL_MODULE := ndk_test_myled　　  //这个是库的名称 可自己设定  
LOCAL_SRC_FILES := ndk_led.c　　　　//之前写的c文件名称  
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)  

编写完成后，回到本层目录的上一层。

执行命令生成ndk库。

ndk-build

即会生成 libs/armeabi/libndk_test_myled.so

将armeabi/libndk_test_myled.so复制到安卓app目录下的 app/src/mian/jinLibs中。

重新编译工程。

连接开发板的串口进入控制台。

执行一下命令获取root权限并安装内核模块。

$ su$ insmod /data/local/led.ko$ chmod 777 /dev/my_led

led.ko为在编写NDK时，生成的KO模块名称。

my_led为在设备安装后生成的设备文件名称，将其权限改为任何人均可访问。

在studio上点击run app ，让app在tiny4412上运行即可。

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0 0