Linux驱动之按键驱动编写(查询方式)

在Linux驱动之LED驱动编写已经详细介绍了一个驱动的编写过程，接着来写一个按键驱动程序，主要是在file_operations结构中添加了一个read函数。还是分以下几步说明

1、查看原理图，确定需要控制的IO端口

2、查看芯片手册，确定IO端口的寄存器地址

3、编写驱动代码

4、确定应用程序功能，编写测试代码。

5、编写Makefile，编译驱动代码与测试代码，在开发板上运行

1、查看原理图，确定需要控制的IO端口

打开原理图，确定需要控制的IO端口为GPF0、GPF2、GPG3、GPG11

2、查看芯片手册，确定IO端口的寄存器地址，可以看到因为用了两组GPIO端口，所以它的基地址分别为0x56000050、0x56000060

3、编写驱动代码，编写驱动代码的步骤如下：

1）、编写出口、入口函数。代码如下，具体说明参考Linux驱动之LED驱动编写

static int second_drv_init(void)
{
    Secondmajor = register_chrdev(, "buttons", &second_drv_ops);//注册驱动程序

    if(Secondmajor < )
        printk("failes 1 buttons_drv register\n");

    second_drv_class = class_create(THIS_MODULE, "buttons");//创建类
    if(second_drv_class < )
        printk("failes 2 buttons_drv register\n");
    second_drv_class_dev = class_device_create(second_drv_class, NULL, MKDEV(Secondmajor,), NULL,"buttons");//创建设备节点
    if(second_drv_class_dev < )
        printk("failes 3 buttons_drv register\n");

    gpfcon = ioremap(0x56000050, );//重映射
    gpfdat = gpfcon + ;
    gpgcon = ioremap(0x56000060, );//重映射
    gpgdat = gpgcon + ;

    printk("register buttons_drv\n");
    return ;
}

static void second_drv_exit(void)
{
    unregister_chrdev(Secondmajor,"buttons");

    class_device_unregister(second_drv_class_dev);
    class_destroy(second_drv_class);

    iounmap(gpfcon);
    iounmap(gpgcon);

    printk("unregister buttons_drv\n");
}

module_init(second_drv_init);
module_exit(second_drv_exit);

2）、添加file_operations 结构体，这个是字符设备驱动的核心结构，所有的应用层调用的函数最终都会调用这个结构下面定义的函数

static struct file_operations second_drv_ops =
{
    .owner = THIS_MODULE,
    .open =  second_drv_open,
    .read  = second_drv_read,
};

3）、分别编写file_operations 结构体下的open、read函数。其中open函数主要将相应的IO端口配置成输入功能，read函数主要是读出IO端口的高低电平，然后传给应用程序处理。函数为copy_to_user，第一个参数为目标地址（即传到应用层的地址），第二个参数位源地址（即在内核里的地址），第三个参数为传的个数。

static int second_drv_open (struct inode * inode, struct file * file)
{
    /*配置gpf0、gpf2 io端口为输入*/
    *gpfcon &= ~((<<(*)) | (<<(*)));

    /*配置gpg3、gpg11 io端口为输入*/
    *gpgcon &= ~((<<(*)) | (<<(*)));

    return ;
}

static ssize_t second_drv_read(struct file * file, char __user * userbuf, size_t count, loff_t * off)
{
    unsigned char key_values[];
    unsigned long key_value;
    int ret;

    if(count != sizeof(key_values))
    {
        printk("read error\n");
        return -;
    }
    /*读取gpf0、gpf2 io端口*/
    key_value = *gpfdat;
    key_values[] =( (key_value>>)&0X01) ? :;
    key_values[] =( (key_value>>)&0X01) ? :;

    /*读取gpg3、gpg11 io端口*/
    key_value = *gpgdat;
    key_values[] =( (key_value>>)&0X01) ? :;
    key_values[] =( (key_value>>)&0X01) ? :;

    ret = copy_to_user(userbuf, key_values, sizeof(key_values));
    if(ret)
    {
        printk("copy error\n");
        return -;
    }
    return sizeof(key_values);
}

4）、整体代码

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <asm/io.h>        //含有iomap函数iounmap函数
#include <asm/uaccess.h>//含有copy_from_user函数
#include <linux/device.h>//含有类相关的处理函数

static struct class *second_drv_class;//类
static struct class_device *second_drv_class_dev;//类下面的设备
static int Secondmajor;

static unsigned long *gpfcon = NULL;
static unsigned long *gpfdat = NULL;
static unsigned long *gpgcon = NULL;
static unsigned long *gpgdat = NULL;

static int second_drv_open (struct inode * inode, struct file * file)
{
    /*配置gpf0、gpf2 io端口为输入*/
    *gpfcon &= ~((<<(*)) | (<<(*)));

    /*配置gpg3、gpg11 io端口为输入*/
    *gpgcon &= ~((<<(*)) | (<<(*)));

    return ;
}

static ssize_t second_drv_read(struct file * file, char __user * userbuf, size_t count, loff_t * off)
{
    unsigned char key_values[];
    unsigned long key_value;
    int ret;

    if(count != sizeof(key_values))
    {
        printk("read error\n");
        return -;
    }
    /*读取gpf0、gpf2 io端口*/
    key_value = *gpfdat;
    key_values[] =( (key_value>>)&0X01) ? :;
    key_values[] =( (key_value>>)&0X01) ? :;

    /*读取gpg3、gpg11 io端口*/
    key_value = *gpgdat;
    key_values[] =( (key_value>>)&0X01) ? :;
    key_values[] =( (key_value>>)&0X01) ? :;

    ret = copy_to_user(userbuf, key_values, sizeof(key_values));
    if(ret)
    {
        printk("copy error\n");
        return -;
    }
    return sizeof(key_values);
}

static struct file_operations second_drv_ops =
{
    .owner = THIS_MODULE,
    .open =  second_drv_open,
    .read  = second_drv_read,
};

static int second_drv_init(void)
{
    Secondmajor = register_chrdev(, "buttons", &second_drv_ops);//注册驱动程序

    if(Secondmajor < )
        printk("failes 1 buttons_drv register\n");

    second_drv_class = class_create(THIS_MODULE, "buttons");//创建类
    if(second_drv_class < )
        printk("failes 2 buttons_drv register\n");
    second_drv_class_dev = class_device_create(second_drv_class, NULL, MKDEV(Secondmajor,), NULL,"buttons");//创建设备节点
    if(second_drv_class_dev < )
        printk("failes 3 buttons_drv register\n");

    gpfcon = ioremap(0x56000050, );//重映射
    gpfdat = gpfcon + ;
    gpgcon = ioremap(0x56000060, );//重映射
    gpgdat = gpgcon + ;

    printk("register buttons_drv\n");
    return ;
}

static void second_drv_exit(void)
{
    unregister_chrdev(Secondmajor,"buttons");

    class_device_unregister(second_drv_class_dev);
    class_destroy(second_drv_class);

    iounmap(gpfcon);
    iounmap(gpgcon);

    printk("unregister buttons_drv\n");
}

module_init(second_drv_init);
module_exit(second_drv_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

4、确定应用程序功能，编写测试代码。

测试程序实现四个按键中有一个按键按下时，打印出四个按键的按键值。./sencond_test。直接看代码

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>

/*
  *usage ./buttonstest
  */
int main(int argc, char **argv)
{
    int fd;
    char* filename="dev/buttons";
   unsigned char key_val[];
  unsigned long cnt=;
    fd = open(filename, O_RDWR);//打开dev/firstdrv设备文件
    if (fd < )//小于0说明没有成功
    {
        printf("error, can't open %s\n", filename);
        return ;
    }

    if(argc !=)
    {
        printf("Usage : %s ",argv[]);
     return ;
    }

  while()
  {
     read(fd, key_val, sizeof(key_val));
    if(!key_val[] || !key_val[] || !key_val[] || !key_val[])
     printf("%d key pressed %d %d %d %d\n",cnt++,key_val[],key_val[],key_val[],key_val[]);
  }

   return ;
}

5、编写Makefile，编译驱动代码与测试代码，在开发板上运行

Makefile源码如下：

KERN_DIR = /work/system/linux-2.6.22.6

all:
        make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules //M='pwd'表示当前目录。这句话的意思是利用内核目录下的Makefile规则来编译当前目录下的模块

clean:
        make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
        rm -rf modules.order

obj-m   +=sencond_drv.o//调用内核目录下Makefile编译时需要用到这个参数

1）、然后在当前目录下make后编译出second_drv.ko文件

2）、arm-linux-gcc -o second_test second_test.c编译出second_test测试程序

3）、cp second_drv.ko second_test /work/nfs_root将编译出来的文件拷贝到开发板挂接的网络文件系统上

4）、执行insmod second_drv.ko加载驱动。

5）、./second_test测试程序,按下按键，成功打印按键值，用top命令查看应用程序发现second_test程序占用了99%的CPU资源，这个驱动程序还需要完善。