树莓派linux驱动学习之LED控制
前面我们编写了hello world的程序,接下来继续研究GPIO功能,通过GPIO来控制LED的亮灭,这在单片机中应该算是十分简单的一个程序了,但是在Linux系统中控制GPIO没有那么简单,难点就在于GPIO地址的获取,也是我一直在纠结的问题。
一、GPIO地址
二、硬件平台
三、编写驱动代码
#include <linux/miscdevice.h> #include <linux/delay.h> #include <asm/irq.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> #include <asm/io.h> #include <asm/uaccess.h> #include <linux/ioport.h> #include "bcm2835.h" // Blinks on RPi Plug P1 pin 11 (which is GPIO pin 17) #define PIN RPI_GPIO_P1_11 int open_state = 0; //文件打开状态 static int leds_open(struct inode *inode, struct file *filp) { if(open_state == 0) { open_state = 1; printk("Open file suc!\n"); return 0; } else { printk("The file has opened!\n"); return -1; } } static int leds_ioctl(struct file*filp, unsigned int cmd, unsigned long arg) { switch(cmd) { case 0: bcm2835_gpio_clr(PIN); printk("LED OFF!\n"); break; case 1: bcm2835_gpio_set(PIN); printk("LED ON!\n"); break; default: return-EINVAL; } return 0; } static int leds_release(struct inode *inode, struct file *filp) { if(open_state == 1) { open_state = 0; printk("close file suc!\n"); return 0; } else { printk("The file has closed!\n"); return -1; } } static const struct file_operations leds_fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = leds_open, .unlocked_ioctl = leds_ioctl, .release = leds_release, }; static struct miscdevice misc = { .minor =MISC_DYNAMIC_MINOR, .name ="my_leds", .fops =&leds_fops, }; static int __init leds_init(void) { int ret; //注册混杂设备 ret =misc_register(&misc); //配置功能选择寄存器为输出 bcm2835_gpio_fsel(PIN, BCM2835_GPIO_FSEL_OUTP); //设置输出电平为高电平,LED亮 bcm2835_gpio_set(PIN); printk("ledsinit.\n"); return ret; } static void leds_exit(void) { //LED灭 bcm2835_gpio_clr(PIN); misc_deregister(&misc); printk("leds_exit\n"); } module_init(leds_init); module_exit(leds_exit); MODULE_AUTHOR("Hu Chunxu"); MODULE_LICENSE("GPL");
硬件相关操作:
#include <linux/miscdevice.h> #include <linux/delay.h> #include <asm/irq.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> #include <asm/io.h> #include <asm/uaccess.h> #include <linux/ioport.h> #include "bcm2835.h" int bcm2835_gpio_fsel(uint8_t pin, uint8_t mode) { //初始化GPIOB功能选择寄存器的物理地址 volatile uint32_t * bcm2835_gpio = (volatile uint32_t *)ioremap(BCM2835_GPIO_BASE, 16); volatile uint32_t * bcm2835_gpio_fsel = bcm2835_gpio + BCM2835_GPFSEL0/4 + (pin/10); uint8_t shift = (pin % 10) * 3; uint32_t value = mode << shift; *bcm2835_gpio_fsel = *bcm2835_gpio_fsel | value; printk("fsel address: 0x%lx : %x\n", bcm2835_gpio_fsel, *bcm2835_gpio_fsel); return 0; } int bcm2835_gpio_set(uint8_t pin) { //GPIO输出功能物理地址 volatile uint32_t * bcm2835_gpio = (volatile uint32_t *)ioremap(BCM2835_GPIO_BASE, 16); volatile uint32_t * bcm2835_gpio_set = bcm2835_gpio + BCM2835_GPSET0/4 + pin/32; uint8_t shift = pin % 32; uint32_t value = 1 << shift; *bcm2835_gpio_set = *bcm2835_gpio_set | value; printk("set address: 0x%lx : %x\n", bcm2835_gpio_set, *bcm2835_gpio_set); return 0; } int bcm2835_gpio_clr(uint8_t pin) { //GPIO清除功能物理地址 volatile uint32_t * bcm2835_gpio = (volatile uint32_t *)ioremap(BCM2835_GPIO_BASE, 16); volatile uint32_t * bcm2835_gpio_clr = bcm2835_gpio + BCM2835_GPCLR0/4 + pin/32; uint8_t shift = pin % 32; uint32_t value = 1 << shift; *bcm2835_gpio_clr = *bcm2835_gpio_clr | value; printk("clr address: 0x%lx : %x\n", bcm2835_gpio_clr, *bcm2835_gpio_clr); return 0; }
应用测试程序:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/ioctl.h> int main(int argc, char **argv) { int on; int fd; if (argc != 2 || sscanf(argv[1],"%d", &on) != 1 ||on < 0 || on > 1 ) { fprintf(stderr, "Usage:%s 0|1\n",argv[0]); exit(1); } fd = open("/dev/my_leds", 0); if (fd < 0) { perror("open device leds"); exit(1); } /*通过ioctl来控制灯的亮、灭*/ if(on){ printf("turn on leds!\n"); ioctl(fd, 1); } else { printf("turn off leds!\n"); ioctl(fd, 0); } close(fd); return 0; }
分别编译,插入模块,然后运行测试程序,可以控制LED的亮灭了。
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