mini2440的LEDS驱动程序和测试程序详解

来源：互联网发布：淘宝网今日特惠编辑：程序博客网时间：2024/05/22 05:13

一 leds的驱动程序

位置：linux 2.6.29/drivers/char/mini2440_leds.c

#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/delay.h>

#include <asm/irq.h>
#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/hardware.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/ioctl.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/pci.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/atomic.h>
#include <asm/unistd.h>

#define DEVICE_NAME "leds" //定义驱动程序的名字为leds

static unsigned long led_table [] = {
S3C2410_GPB5,
S3C2410_GPB6,
S3C2410_GPB7,
S3C2410_GPB8,
}; //定义引脚的寄存器数组（无符号长整形，对应于引脚的地址）

static unsigned int led_cfg_table [] = {
S3C2410_GPB5_OUTP,
S3C2410_GPB6_OUTP,
S3C2410_GPB7_OUTP,
S3C2410_GPB8_OUTP,
}; //定义引脚功能，为输出（无符号整形）

static int sbc2440_leds_ioctl(
struct inode *inode,
struct file *file,
unsigned int cmd,
unsigned long arg)
{
switch(cmd) {
case 0:
case 1:
   if (arg > 4) {                                 //设备节点，文件描述符，LED灯编号，LED灯状态四个命令参数
    return -EINVAL;
   }
   s3c2410_gpio_setpin(led_table[arg], !cmd);
   return 0;
default:
   return -EINVAL;                           //EINVAL：表示向函数传递了无效的参数（errno符号变量）
}
}

//初始化字符设备驱动的file_operations 的结构体

static struct file_operations dev_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.ioctl = sbc2440_leds_ioctl,
};

static struct miscdevice misc = {
.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,                    /* 动态设备号 */
.name = DEVICE_NAME,                                  /* 将在/dev目录生成led设备 */
.fops = &dev_fops,                                            /* 驱动接口 */

};

static int __init dev_init(void)
{
int ret;

int i;

for (i = 0; i < 4; i++) {

/*设置GPIO对应的配置寄存器GPIOCON为输出状态*/

s3c2410_gpio_cfgpin(led_table[i], led_cfg_table[i]);

/*设置GPIO对应的数据寄存器GPIODAT为低电平,在模块加载结束后，四个LED应该是全部都是发光状态*/

s3c2410_gpio_setpin(led_table[i], 0);
}

//注册设备

ret = misc_register(&misc);

printk (DEVICE_NAME"/tinitialized/n");

return ret;
}

//注销设备驱动

static void __exit dev_exit(void)
{
misc_deregister(&misc);
}

module_init(dev_init);                                              /*声明加载模块初始化函数*/
module_exit(dev_exit);                                           /*声明卸载模块清除函数*/
MOUDLE_LICENSE("GPL");                                     /*许可证声明*/
MODULE_AUTHOR("FriendlyARM Inc.");                /*作者信息*/

1 static 关键字的重要性

全局变量和函数全部用static 进行修饰，则其作用的范围仅仅限于当前的文件，而不是整个系统。防止编译器在连接时，会报告命名错误的“名字空间污染”的问题。

2 ioctl()函数

static int sbc2440_leds_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)

      ioctl函数是文件结构中的一个属性分量。ioctl是设备驱动程序中对设备的I/O通道进行管理的函数。所谓对I/O通道进行管理，就是对设备的一些特性进行控制，例如串口的传输波特率、马达的转速等等。
     struct inode *inode，是设备节点号。fd就是用户程序打开设备时使用open函数返回的文件标示符，cmd就是用户程序对设备的控制命令，unsigned long arg是控制命令的个数。
      驱动程序提供了对ioctl的支持，用户就可以在用户程序中使用ioctl函数控制设备的I/O通道。如果函数返回一个非负值，那么该值会被返回给调用程序，表示成功。韩式一般通过switch{case}对设备的一些特性进行控制。switch{case}结构，每一个case对应一个命令码，做出一些相应的操作。在本例中的cmd有两个可选项0和1.0表示灯灭，1表示灯亮。所以case 0,1都要进行操作。由于实际的硬件连接中，是低电平灯亮。所以在对引脚赋值时要取反。 s3c2410_gpio_setpin(led_table[arg], !cmd)

3 static int __init dev_init(void)
_init 宏，定义在include/linux/init.h中。对于非模块加载的驱动程序，通过_init 宏，会把函数中的代码放到.text.init段。这个段在系统启动后会被释放。这样函数代码只有在启动时执行一次，所以可以释放它们以节省内存空间，

3初始化字符设备驱动的file_operations 的结构体

结构体file_operations在头文件 linux/fs.h中定义，用来存储驱动内核模块提供的对设备进行各种操作的函数的指针。该结构体的每个域都对应着驱动内核模块用来处理某个被请求的事务的函数的地址。

4ret = misc_register(&misc);

misc_register()用主编号10调用 register_chrdev()，设备名称和函数表指针通过miscdevice数据结构获得。同样，miscdevice 数据结构还保存设备驱动程序所使用的次要号码。完成设备的注册。

5 printk（）

利用 printk可以实现内核到Linux 控制台的格式化输出。其用法与标准C的printf类似。在调用驱动程序时，依靠printk输出信息跟踪程序，是很有效的方法。与标准C的printf 不同的是，printk支持分级输出。默认为第四级的输出KERN_ERR。

二 LED测试程序

/opt/FriendlyARM/mini2440/examples/leds

#include <stdio.h> /*下面函数要用到的头文件*/
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>

int main(int argc, char **argv)                 /*运行时参数传递，开或关哪个LED*/
{
int on;                                                   /*定义led状态变量，1表示灯亮，2表示灯灭*/
int led_no;                                           /*定义led变量--哪个led*/
int fd;                                                     /*定义led设备文件描述符的变量*/
if (                         argc != 3 || /             /*判断命令输入参数个数*/
        sscanf(argv[1], "%d", &led_no) != 1 || /                   /* 第一个字符串参数表示要操作led*/

sscanf(argv[2],"%d", &on) != 1 || /                                  /*第2个字符串参数作为LED状态*/
                       on < 0 || on > 1 || /                                           /*开和关，两个状态*/
                led_no < 0 || led_no > 3 ) /                                     /*4个LED*/
{
fprintf(stderr, "Usage: leds led_no 0|1/n");                       /*如果条件不满足输出出错信息*/
exit(1);                                                                               /*退出程序,返回1，表示出现错误*/
}
fd = open("/dev/leds0", 0);                   /*为只读打开leds0文件，取出文件描述符*/
if (fd < 0) {
   fd = open("/dev/leds", 0);                  /*如果打开leds0出错，再以只读方式打开leds文件*/
}
if (fd < 0) {
   perror("open device leds");                  /*如果打开led文件出错，拿不到文件描述符，用perror宏输出错原因及信息*/
exit(1);                                                /*出错退出*/
}
ioctl(fd, on, led_no);                          /*用ioctl()函数控制LED,其中fd--是前面打开的LED文件描述符，on--是开关命令0和1，led_no--是哪个LED*/
close(fd);                                           /*关闭LED描述符，与前面open()对应*/
return 0;                                            /*正常返回*/
}

说明：sscanf() - 从一个字符串中读进与指定格式相符的数据. sscanf与scanf类似，都是用于输入的，只是后者以键盘(stdin)为输入源，前者以固定字符串为输入源。其中的format可以是一个或多个 {%[*] [width] [{h | l | I64 | L}]type | ' ' | '/t' | '/n' | 非%符号}

sscanf(argv[1], "%d", &led_no) != 1 || sscanf(argv[2],"%d", &on) != 1 ||

表示从argv[1](argv[2])读字符，并转换成整形给led_no(on)。

三 Makefile

CROSS=arm-linux- #定义变量CROSS

all: led

led: led.c #定义led的规则
$(CROSS)gcc -o led led.c #这句把CROSS变量替换，可以还原成arm-linux-gcc -o led led.c

clean:
@rm -vf led *.o *~ #rm指令可删除 -v表示显示指令执行过程 -f表示强制文件或目录

参考链接

http://hi.baidu.com/wjtao291/blog/item/eed5f8119e001c11b8127b65.html

http://blog.chinaunix.net/u2/88438/showart_1973209.html

http://www.imganquan.org/code/modules/mini2440_leds.c.html

http://baike.baidu.com/view/1364018.htm