嵌入式Linux驱动学习之LED控制：基于AT91SAM9261EK

       最近移植成功了基于AT91SAM9261EK的UBI根文件系统，移植了ftp服务器功能，因此，打算开始驱动的学习，首先写个最简单的基于Linux 的LED驱动，根据网上的例子，修改一下。然后成功运行！方法很重要，开发环境很重要。我这里使用的是Linux 2.6.32的内核。

（1）编写嵌入式Linux LED驱动，控制开发板上的两个LED灯。低电平亮，高电平灭。Atmel AT91SAM9261 PA13 PA14两个GPIO控制。
（2）编写驱动程序（生成模块）与用户程序（执行文件）。
（3）文件系统是可写的，也就是可以建目录与文件，移植了简单的ftp服务器（我这里使用stupidftp）。这样的话，生成的模块与用户程序，直接通过ftp复制到开发板上，由串口超级终端（我使用CRT）来加载模块，执行用户程序，操作运行。

          LED驱动程序：修改网上成功的例子：

#include <linux/string.h>#include <linux/cdev.h>#include <linux/fs.h>#include <mach/gpio.h>   //包含管脚操作的相关函数#include <linux/device.h>  //包含创建设备文件的相关函数#define DEVICE_NAME    "SAM9261-LED_TEST"         static int LED_Major = 0;struct cdev cdev;/** 应用程序执行 ioctl(fd, cmd, arg)时的第 2 个参数 **/            #define  LED_OFF      0#define  LED_ON       1static unsigned long led_table [] ={    AT91_PIN_PA13,  /**led_1**/    AT91_PIN_PA14,  /**led_2**/};/*应用程序对设备文件/dev/leds 执行 open()时， *就会调用SAM9261_ledtest_open */ static int SAM9261_ledtest_open(struct inode *inode, struct file *file){    printk("SAM9261-ledtest Driver Open Called!\n");    return 0;}static long SAM9261_ledtest_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg){    if((cmd != 1 && cmd != 0) || (arg != 1 && arg != 0))    return -1;    switch(cmd)    {        case LED_ON:    if(arg){at91_set_gpio_value(led_table[arg], 0);}else{at91_set_gpio_value(led_table[arg], 0);}break;        case LED_OFF:  if(arg){at91_set_gpio_value(led_table[arg], 1);}else{at91_set_gpio_value(led_table[arg], 1);}break;        default:return -EINVAL;    }    return 0;}static int SAM9261_ledtest_release(struct inode *inode, struct file *file){    printk("SAM9261_LED Driver Release Called!\n");    return 0;}/*这个结构是字符设备驱动程序的核心   *当应用程序操作设备文件时调用的 open、read等函数，   *最终会调用这个结构中指定的对应函数 */static struct file_operations SAM9261_ledtest_fops ={     .owner       =   THIS_MODULE,    .open        =   SAM9261_ledtest_open,     .release      =   SAM9261_ledtest_release,    .unlocked_ioctl    =   SAM9261_ledtest_ioctl,};static struct class *SAM9261_ledtest_class = NULL;/**模块的初始化函数**/ static int __init SAM9261_ledtest_init(void){int result,err;   dev_t devno  =  MKDEV(LED_Major, 0);     /**采用自动分配主设备号**/  if (LED_Major)    { result = register_chrdev_region(devno, 1, DEVICE_NAME);printk("Got the Major number by register_chrdev_region !\n ");}  else    {result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, DEVICE_NAME); LED_Major=MAJOR(devno);printk("Got the Major number by alloc_chrdev_region !\n");  }      if (result < 0)  {  printk(DEVICE_NAME " can't register major number\n");    return result;    }        printk("register SAM9261_ledtest Driver OK! Major = %d\n", LED_Major);        /**初始化cdev结构**/    cdev_init(&cdev,&SAM9261_ledtest_fops);    cdev.owner=THIS_MODULE;    cdev.ops=&SAM9261_ledtest_fops;    /**注册字符设备**/  err=cdev_add(&cdev, MKDEV(LED_Major, 0), 1);  if (err)  {printk("error %d adding led \n ", err);goto fail_cdev_add;}        /**自动创建设备文件**/SAM9261_ledtest_class = class_create(THIS_MODULE, DEVICE_NAME);if(IS_ERR(SAM9261_ledtest_class)){printk("Err: failed in SAM9261_ledtest class. \n");goto fail_create_class;}device_create(SAM9261_ledtest_class, NULL, MKDEV(LED_Major, 0), NULL, DEVICE_NAME);/**初始化PA13,PA14 PA23引脚**/at91_set_gpio_output(AT91_PIN_PA13, 1);at91_set_gpio_output(AT91_PIN_PA14, 1);at91_set_gpio_output(AT91_PIN_PA23, 1);at91_set_deglitch(AT91_PIN_PA13, 1);at91_set_deglitch(AT91_PIN_PA14, 1);at91_set_deglitch(AT91_PIN_PA23, 1);printk(DEVICE_NAME " initialized\n");return 0;    fail_create_class:cdev_del(&cdev);fail_cdev_add: unregister_chrdev_region(devno, 1);return -1;}/**模块的撤销函数**/ static void __exit SAM9261_ledtest_exit(void){printk("SAM9261 LED DRIVER MODULE EXIT\n");device_destroy(SAM9261_ledtest_class, MKDEV(LED_Major, 0));class_destroy(SAM9261_ledtest_class);cdev_del(&cdev);unregister_chrdev(LED_Major, DEVICE_NAME); }/**指定驱动程序的初始化函数和卸载函数**/ module_init(SAM9261_ledtest_init);module_exit(SAM9261_ledtest_exit);MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("none");MODULE_DESCRIPTION("SAM9261_LEDTEST drivers");MODULE_ALIAS("LED Driver module.");

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二：驱动程序Makefile编写
     驱动程序的Makefile文件：我这里不放在Linux 文件里（一般简单的直接放在Linux下面Drivers/char/目录下，然后修改Kconfig）
由于编译成模块，可以加载（insmod）与卸载（rmmod)，没有必要再改动内核或是编译选项为：模块M。当然，内核要支持insmod 与rmmod命令。这好像应该是文件系统制作时：busybox的命令！！
     因此，内核与根文件系统制作好了就不要去改了，只要把模块与用户程序通过ftp放到开发板的目录下：我这里为：/mnt/nandflash 自己建的一个目录，设置一下权限，为可以读写。
    LED_TEST.c的Makefile文件如下：

obj-m:=LED_TEST.oCURRENT_PATH:=$(shell pwd)ARM_LINUX_KERNEL:=/home/AT91/Kernel/linux-2.6.32.2all:$(MAKE) -C $(ARM_LINUX_KERNEL) SUBDIRS=$(CURRENT_PATH) modulesclean:rm -rf *.cmd *.o *.ko *.mod.c *.symvers *.order

          注意：虽然不放在Linux 如：linux-2.6.32.2的目录下，但编译驱动还是需要使用这个目录的，即开发板烧写的内核的目录。因为驱动与Linux内核文件有关，使用它的相关头文件与开发板硬件相关的底层文件。我这里驱动文件放在一个单独的目录里，然后引用内核的目录。

三：编译驱动的命令为：
在驱动文件目录（有LED_TEST.c Makefile），
执行shell:
# make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-

生成LED_Test.ko模块（加载就可以直接使用）

用户程序LED_APP.c的编写：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <sys/ioctl.h>#define LED_DEV "/dev/SAM9261-LED_TEST"int main(int argc, char **argv){    int fd, ret, led_num, led_status;    if (argc!=3 || sscanf(argv[1],"%d", &led_num)!=1  || sscanf(argv[2],"%d", &led_status)!=1)    {        printf("\r\nPlease input correct parameters !\r\n\n");        printf("usage:\r\n%s <led_num> <led_status>\r\n", argv[0]);printf("\r\nOptions:\r\n");        printf("  led_num\t-  1 for red led, 0 for blue led.\r\n  led_status\t-  1 for ON, 0 for OFF.\r\n\n");        exit(1);    }    if((led_status!=1 && led_status!=0) || (led_num!=0 && led_num!=1))    {         printf("\r\nError: The parameter value must be '0' or '1' !\r\n");         printf("\r\nPlease try again !!! !\r\n\n");         exit(1);    }    fd = open(LED_DEV, 0);    if (fd < 0)    {        printf("\r\nFail to open device '%s'!\r\n\n", LED_DEV);        exit(1);    }    ret = ioctl(fd, led_status, led_num);    if(ret < 0)       {    printf("\r\nFail calling ioctl !\r\n\n");    }    close(fd);    return 0;}

用户程序的：Makefile

all:arm-none-linux-gnueabi-gcc LED_TEST_APP.c -o LED_APPclean:rm -rf *.o LED_APP

   

     执行编译：# make 

（在Makefile里，已经指定了arm-none-linux-gnueabi-gcc 的交叉编译，因此直接make就执行了交叉编译）

就可以生成LED_APP可执行的文件，可以chmod 777 LED_APP设置一下执行权限。

         然后把LED_APP LED_TEST.ko 通过ftp复制到开发板。如果你的开发板不支持ftp，则需要跟文件系统一起烧到开发板。

如放在/mnt/nandflash里面，
则进入/mnt/nandflash。

在shell里执行：
#insmod LED_TEST.ko
//会提示是否加载模块成功！！
# ./LED_APP 0 1         //（第一个LED 亮）
# ./LED_APP 0 0         //（第一个LED灭）
#./LED_APP 1 1         //（第二个LED亮）
#./LED_APP 1 0        //（ 第二个LED灭）
（输入时不要输入#，那是shell提示符！./表示当前目录，如果放在bin下面，可以直接执行LED_APP，因为bin这种目录，就像windows下面设置好了环境变量，可以直接执行，不用输入全路径。如果是其他的目录，需要输入全路径，当前目录下，直接使用./即可。）


卸载的命令：
# rmmod LED_TEST.ko

好了，执行成功！