嵌入式LINUX四按键驱动
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嵌入式Linux驱动开发教程PDF嵌入式Linux驱动开发教程是一本非常重要和实用的教材,它主要介绍了如何在Linux操作系统上开发嵌入式硬件设备的驱动程序。
嵌入式系统是指将计算机系统集成到其他设备或系统中的特定应用领域中。
嵌入式设备的驱动程序是连接操作系统和硬件设备的关键接口,所以对于嵌入式Linux驱动开发的学习和理解非常重要。
嵌入式Linux驱动开发教程通常包括以下几个主要的内容:1. Linux驱动程序的基础知识:介绍了Linux设备模型、Linux内核模块、字符设备驱动、块设备驱动等基本概念和原理。
2. Linux驱动编程的基本步骤:讲解了如何编译和加载Linux内核模块,以及编写和注册设备驱动程序所需的基本代码。
3. 设备驱动的数据传输和操作:阐述了如何通过驱动程序与硬件设备进行数据的传输和操作,包括读写寄存器、中断处理以及与其他设备的通信等。
4. 设备驱动的调试和测试:介绍了常用的驱动调试和测试技术,包括使用调试器进行驱动程序的调试、使用模拟器进行驱动程序的测试、使用硬件调试工具进行硬件和驱动的联合调试等。
通常,嵌入式Linux驱动开发教程的PDF版本会提供示例代码、实验步骤和详细的说明,以帮助读者更好地理解和掌握嵌入式Linux驱动开发的核心技术和要点。
读者可以通过跟随教程中的示例代码进行实际操作和实验,深入了解和体验嵌入式Linux驱动开发的过程和方法。
总之,嵌入式Linux驱动开发教程是一本非常重要和实用的教材,对于想要在嵌入式领域从事驱动开发工作的人员来说,具有非常重要的指导作用。
通过学习嵌入式Linux驱动开发教程,读者可以系统地了解和学习嵌入式Linux驱动开发的基本原理和技术,提高自己在嵌入式Linux驱动开发方面的能力和水平。
291基于嵌入式Linux 的串口自定义键盘驱动开发张士林(江苏自动化研究所,江苏连云港222006)摘要:近年,随着科技发展,嵌入式已成为当今时代产业主流。
而嵌入式Linux 的优势使其成为主要的操作系统之一。
本文介绍了Linux 下驱动开发的一般模式,详细分析了基于串口通讯的自定义键盘驱动的开发方法,对嵌入式Linux 驱动开发有一定程度的指导作用。
关键词:嵌入式Linux 系统;串口键盘;驱动开发中图分类号:TP316.2文献标识码:A 文章编号:1673-1131(2019)12-0291-02Abstract:In recent years,with the development of science and technology,embedded technology has become the mainstream of the industry.The advantages of embedded Linux make it one of the main operating systems.This paper introduces the general mode of driver development under Linux,and analyzes in detail the development method of custom keyboard driver based on serial port communication.This paper has certain reference signification for the research and development of embedded system.Key words:embedded Linux system;serial keyboard driver;driver development0引言嵌入式系统(Embedded system ),是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”。
基于rk3568的linux驱动开发——gpio知识点-回复基于rk3568的Linux驱动开发——GPIO知识点GPIO(General Purpose Input/Output)是通用输入输出的意思,是嵌入式系统中的常用功能。
在rk3568芯片上,GPIO用于实现与外部设备的通信和控制,比如控制LED灯、键盘、电机等。
本文将介绍rk3568芯片上的GPIO控制器、GPIO驱动的开发以及GPIO 在Linux系统中的应用。
一、GPIO控制器在rk3568芯片中,GPIO控制器是用来控制GPIO端口的硬件模块。
每个GPIO控制器可以管理多个GPIO端口,每个GPIO端口可以被配置为输入或输出。
GPIO控制器通常包含寄存器用于配置和控制GPIO端口的功能,比如方向、电平等。
二、GPIO驱动的开发GPIO驱动是用于控制和管理GPIO功能的软件模块。
在Linux内核中,GPIO驱动通过sysfs接口暴露给用户空间,以便用户可以通过文件系统访问和控制GPIO端口。
以下是GPIO驱动的开发过程:1. 确定GPIO控制器和GPIO端口:首先需要确定要使用的GPIO控制器和GPIO端口。
在rk3568芯片手册中可以找到相应的信息。
2. 创建GPIO设备:在Linux内核中,GPIO驱动是通过GPIO子系统来管理的。
首先需要在设备树中添加GPIO设备描述,并分配一个唯一的GPIO号码。
3. 注册GPIO设备:在驱动的初始化函数中,需要调用相应的函数注册GPIO设备,以便系统能够识别和管理该设备。
4. 设置GPIO模式和方向:通过调用GPIO控制器的寄存器,可以设置GPIO端口的模式和方向。
例如,可以将GPIO端口配置为输入模式或输出模式。
5. 读取和写入GPIO值:读取GPIO值可以通过读取GPIO控制器的寄存器来实现,写入GPIO值可以通过写入GPIO控制器的寄存器来实现。
例如,可以将GPIO端口的电平设置为高或低。
一、实验目的1. 理解键盘驱动程序的基本原理和设计流程。
2. 掌握键盘扫描矩阵的原理和实现方法。
3. 学习使用C语言进行键盘扫描驱动程序的开发。
4. 提高嵌入式系统开发能力和实际动手能力。
二、实验环境1. 开发平台:北邮嵌入式实验室提供的STM32开发板。
2. 编译工具:Keil uVision 5。
3. 实验软件:嵌入式Linux操作系统。
三、实验原理键盘扫描矩阵是一种常用的键盘输入方式,它通过行和列的交叉来检测按键的状态。
当按键被按下时,行和列的交叉点会形成一个特定的逻辑地址,该地址对应于键盘上的一个按键。
在嵌入式系统中,键盘驱动程序负责扫描键盘矩阵,识别按键状态,并将按键信息传递给上层应用程序。
本实验中,我们将使用C语言开发键盘驱动程序,实现以下功能:1. 初始化键盘硬件资源。
2. 扫描键盘矩阵,识别按键状态。
3. 将按键信息转换为ASCII码或其他编码格式。
4. 通过中断或轮询方式将按键信息传递给上层应用程序。
四、实验步骤1. 硬件连接将STM32开发板与键盘模块连接,确保键盘模块的行和列引脚正确连接到开发板的GPIO引脚。
2. 编写键盘驱动程序(1)初始化键盘硬件资源在驱动程序中,首先需要初始化键盘硬件资源,包括设置GPIO引脚的模式、上拉/下拉电阻等。
```cvoid keyboard_init(void) {// 设置GPIO引脚模式为输出GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);// 设置GPIO引脚模式为输入__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);}```(2)扫描键盘矩阵在驱动程序中,编写一个函数用于扫描键盘矩阵,识别按键状态。
基于S3C2440嵌入式Linux的伺服电机控制摘要:介绍一种基于S3C2440微处理器的伺服电机控制方案。
ARM微处理器几乎已经深入到工业控制、无线通讯、网络应用、消费类电子产品、成像和安全产品各个领域。
本文实现基于S3C2440的Linux的伺服电机的按键控制,控制伺服电机转动方向及速度,并通过LED指示灯、蜂鸣器等表征伺服电机的工作状态。
关键词:ARM S3C2440 Linux 伺服电机Linux操作系统将设备都看成文件,以操作文件的方式访问设备,应用程序不能直接操作硬件,而使用统一的接口函数调用驱动程序,驱动程序位于内核中,一方面完成对底层硬件的控制;另一方面将控制底层硬件的函数以标准文件访问的方式提供给上层应用程序。
因此,对伺服电机的控制需要编写不同模块的驱动程序,再调用执行。
运行程序时将程序在交叉编译环境下编译,将可执行程序移植进ARM运行。
1 总体设计方案按键控制直流伺服电机包括按键检测、电机驱动、状态只是三个主要部分,因此,整体控制也分为三个模块:一是伺服电机的驱动与控制;二是指示灯蜂鸣器等的状态控制;三是主函数检测按键执行相应操作。
1.1 伺服电机的驱动与控制直流伺服电机速度由PWM的占空比来决定,占空比越大电机转速越大,设置PWM占空比可以改变电机转动速度。
编写PWM驱动,设置PWM频率、占空比,在主函数中调用ioctl函数改变占空比。
S3c2440A有5个16位的定时器,这里使用了定时器1,并设置PWM频率为10 kHz。
1.2 LED指示灯和蜂鸣器的控制指示灯和蜂鸣器的控制通过引脚输出高低电平信号进行控制,并且直流电机的方向也是用同样的方式控制。
编写引脚信号输出驱动,在主函数中调用ioctl函数改变各引脚状态。
1.3 主函数主函数主要完成的工作为检测判断按下的按键,并调用相应的ioctl函数进行操作。
2 详细设计2.1 PWM驱动本驱动通过读写寄存器设置PWM工作方式,设置占空比,在主函数通过调用函数传入不同参数设置预期的占空比。
对一个具有四个按键的按键驱动的分析源代码:/*Headers-------------------------------------------------*/#include <linux/kernel.h>#include <linux/init.h>#include <linux/module.h>#include <linux/moduleparam.h>#include <linux/config.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/cdev.h>#include <linux/interrupt.h>#include <linux/delay.h>#include <linux/string.h>#include <linux/delay.h>#include <asm/arch/regs-gpio.h>#include <asm/arch/regs-irq.h>#include <asm/io.h>#include <asm/uaccess.h>#include <asm/semaphore.h>#ifdef CONFIG_DEVFS_FS#include <linux/devfs_fs_kernel.h>#endif/*V ars----------------------------------------------------*/#define DEVICE_NAME "buttons"#define EXTINT_OFF (IRQ_EINT4 - 4)unsigned int buttons_major=0;unsigned int buttons_minor=0;unsigned int type = IRQT_FALLING;struct button_info {unsigned int irq_no;unsigned int gpio_port;unsigned int IN;int button_no;};struct button_info realarm_button_info[4] = {{ IRQ_EINT19, S3C2410_GPG11, S3C2410_GPG11_INP, 1 }, { IRQ_EINT8, S3C2410_GPG0, S3C2410_GPG0_INP, 2 },{ IRQ_EINT11, S3C2410_GPG3, S3C2410_GPG3_INP, 3 }, { IRQ_EINT2, S3C2410_GPF2, S3C2410_GPF2_INP, 4 }, };struct realarm_button_dev{struct button_info buttoninfo_tab[4];int extint_num[4];struct semaphore sem;wait_queue_head_t wq;struct cdev buttons_dev;};struct realarm_button_dev *realarm_button_device;void s3c_irq_ack(unsigned int irqno){unsigned long bitval = 1UL << (irqno - IRQ_EINT0);__raw_writel(bitval, S3C2410_SRCPND);__raw_writel(bitval, S3C2410_INTPND);return;}void s3c_irqext_ack(unsigned int irqno){unsigned long req;unsigned long bit;bit = 1UL << (irqno - EXTINT_OFF);__raw_writel(bit, S3C2410_EINTPEND);req = __raw_readl(S3C2410_EINTPEND);if (irqno <= IRQ_EINT7 ){if ((req & 0xf0) == 0)s3c_irq_ack(IRQ_EINT4t7);}else{if ((req >> 8) == 0)s3c_irq_ack(IRQ_EINT8t23);return;}int realarm_interrupt_init(unsigned int irq, unsigned int type) {unsigned long gpcon_reg;unsigned long gpcon_offset;unsigned long extint_reg;unsigned long extint_offset;unsigned long newvalue = 0;unsigned long value;if ((irq >= IRQ_EINT0) && (irq <= IRQ_EINT3)){gpcon_reg = S3C2410_GPFCON;extint_reg = S3C2410_EXTINT0;gpcon_offset = (irq - IRQ_EINT0) * 2;extint_offset = (irq - IRQ_EINT0) * 4;}else if ((irq >= IRQ_EINT4) && (irq <= IRQ_EINT7)){gpcon_reg = S3C2410_GPFCON;extint_reg = S3C2410_EXTINT0;gpcon_offset = (irq - EXTINT_OFF) * 2;extint_offset = (irq - EXTINT_OFF) * 4;}else if ((irq >= IRQ_EINT8) && (irq <= IRQ_EINT15)) {gpcon_reg = S3C2410_GPGCON;extint_reg = S3C2410_EXTINT1;gpcon_offset = (irq - IRQ_EINT8) * 2;extint_offset = (irq - IRQ_EINT8) * 4;}else if ((irq >= IRQ_EINT16) && (irq <= IRQ_EINT23)) {gpcon_reg = S3C2410_GPGCON;extint_reg = S3C2410_EXTINT2;gpcon_offset = (irq - IRQ_EINT8) * 2;extint_offset = (irq - IRQ_EINT16) * 4;} else{return -1;/* Set the GPIO to external interrupt mode */value = __raw_readl(gpcon_reg);value = (value & ~(3 << gpcon_offset)) | (0x02 << gpcon_offset);__raw_writel(value, gpcon_reg);/* Set the external interrupt to pointed trigger type */switch (type){case IRQT_NOEDGE:printk(KERN_WARNING "No edge setting!\n");break;case IRQT_RISING:newvalue = S3C2410_EXTINT_RISEEDGE;break;case IRQT_FALLING:newvalue = S3C2410_EXTINT_FALLEDGE;break;case IRQT_BOTHEDGE:newvalue = S3C2410_EXTINT_BOTHEDGE;break;case IRQT_LOW:newvalue = S3C2410_EXTINT_LOWLEV;break;case IRQT_HIGH:newvalue = S3C2410_EXTINT_HILEV;break;default:printk(KERN_ERR "No such irq type %d", type);return -1;}value = __raw_readl(extint_reg);value = (value & ~(7 << extint_offset)) | (newvalue << extint_offset); __raw_writel(value, extint_reg);return 0;static irqreturn_t buttons_irq(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *req){struct button_info *k;int i;int found = 0;struct realarm_button_dev* dev = (struct realarm_button_dev *) dev_id;int up;for (i = 0; i < sizeof dev->buttoninfo_tab / sizeof dev->buttoninfo_tab[0]; i++) { k = dev->buttoninfo_tab + i;if (k->irq_no == irq) {found = 1;if(irq <= IRQ_EINT3)s3c_irq_ack(irq);elses3c_irqext_ack(irq);disable_irq(irq);mdelay(200);s3c2410_gpio_cfgpin(k->gpio_port, k->IN);up = s3c2410_gpio_getpin(k->gpio_port);if (!up) {dev->extint_num[i]++;wake_up_interruptible(&dev->wq);}realarm_interrupt_init(irq, type);enable_irq(irq);break;}}if (!found) {printk("bad irq %d in button\n", irq);return IRQ_NONE;}return IRQ_HANDLED;}int realarm_request_irq(struct realarm_button_dev* dev){struct button_info *k;int i;int ret;unsigned int irq;for (i = 0; i < sizeof dev->buttoninfo_tab / sizeof dev->buttoninfo_tab[0]; i++) { k = dev->buttoninfo_tab + i;irq = k->irq_no;realarm_interrupt_init(irq, type);ret = request_irq(irq, &buttons_irq, SA_INTERRUPT, DEVICE_NAME, dev);if (ret) {printk(KERN_WARNING "buttons:can't get irq no.\n");return ret;}}return 0;}int buttons_open(struct inode *inode, struct file *filp){struct realarm_button_dev *dev;dev = container_of(inode->i_cdev, struct realarm_button_dev, buttons_dev);filp->private_data = dev;realarm_request_irq(dev);return 0;}int buttons_release(struct inode *inode, struct file *filp){struct realarm_button_dev *dev = (struct realarm_button_dev *)filp->private_data;struct button_info *k;int i;for (i = 0; i < sizeof dev->buttoninfo_tab / sizeof dev->buttoninfo_tab[1]; i++) { k = dev->buttoninfo_tab + i;free_irq(k->irq_no, dev);}return 0;}ssize_t buttons_read(struct file *filp,char __user *buffer,size_t count,loff_t *ppos){struct realarm_button_dev *dev = (struct realarm_button_dev *)filp->private_data;if (down_interruptible(&dev->sem))return -ERESTARTSYS;interruptible_sleep_on(&dev->wq);if(copy_to_user(buffer, (char *)dev->extint_num, sizeof(dev->extint_num))){printk(KERN_ALERT "Copy to user error.\n");return -EFAULT;}up(&dev->sem);return sizeof(dev->extint_num);}struct file_operations buttons_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = buttons_open,.release = buttons_release,.read =buttons_read,};static int __init buttons_init(void){int i;int ret;dev_t dev;printk(KERN_INFO "Initial RealARM Buttons driver!\n");if (buttons_major) {dev = MKDEV(buttons_major, buttons_minor);ret = register_chrdev_region(dev, 1, DEVICE_NAME);} else {ret = alloc_chrdev_region(&dev, buttons_minor, 1, DEVICE_NAME);buttons_major = MAJOR(dev);}if (ret < 0) {printk(KERN_WARNING "Buttons: can't get major %d\n", buttons_major);return ret;}realarm_button_device = kmalloc(sizeof(struct realarm_button_dev), GFP_KERNEL);if (!realarm_button_device) {unregister_chrdev_region(dev, 1);ret = -ENOMEM;return ret;}memset(realarm_button_device, 0, sizeof(struct realarm_button_dev));memcpy(realarm_button_device->buttoninfo_tab, realarm_button_info, sizeof(realarm_button_info));for(i = 0; i < 4; i++){realarm_button_device->extint_num[i] = 0;}init_MUTEX(&realarm_button_device->sem);init_waitqueue_head(&realarm_button_device->wq);cdev_init(&realarm_button_device->buttons_dev, &buttons_fops);realarm_button_device->buttons_dev.owner = THIS_MODULE;realarm_button_device->buttons_dev.ops = &buttons_fops;ret = cdev_add(&realarm_button_device->buttons_dev, dev, 1);if (ret) {unregister_chrdev_region(dev, 1);printk(KERN_NOTICE "Error %d adding buttons device\n",ret);return ret;}#ifdef CONFIG_DEVFS_FSdevfs_mk_cdev(dev, S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR, DEVICE_NAME);printk(KERN_INFO"/dev/%s has been added to your system.\n",DEVICE_NAME);#elseprintk(DEVICE_NAME "Initialized\n");printk(KERN_INFO "You must create the dev file manually.\n");printk(KERN_INFO "Todo: mknod c /dev/%s %d 0\n",DEVICE_NAME,buttons_major);#endifreturn 0;}static void __exit buttons_cleanup(void){dev_t dev = MKDEV(buttons_major, buttons_minor);cdev_del(&realarm_button_device->buttons_dev);kfree(realarm_button_device);unregister_chrdev_region(dev, 1);#ifdef CONFIG_DEVFS_FSdevfs_remove(DEVICE_NAME);#endifprintk(KERN_INFO "unregistered the %s\n",DEVICE_NAME); }module_init(buttons_init);module_exit(buttons_cleanup);MODULE_AUTHOR("LiuRui");MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_DESCRIPTION("Key driver for RealARM");分析:四个按键信息说明struct button_info realarm_button_info[4] = {{ IRQ_EINT19, S3C2410_GPG11, S3C2410_GPG11_INP, 1 }, { IRQ_EINT8, S3C2410_GPG0, S3C2410_GPG0_INP, 2 }, { IRQ_EINT11, S3C2410_GPG3, S3C2410_GPG3_INP, 3 }, { IRQ_EINT2, S3C2410_GPF2, S3C2410_GPF2_INP, 4 }, };自定义按键结构把字符设备嵌入其中struct realarm_button_dev{struct button_info buttoninfo_tab[4];//记录每个按键信息int extint_num[4]; //用于记录按键的次数struct semaphore sem;//消息变量wait_queue_head_t wq;//等待队列struct cdev buttons_dev;//嵌入字符设备};程序流程分析:module_init(buttons_init);module_exit(buttons_cleanup);对file_operations 中各个函数的实现分析:struct file_operations buttons_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = buttons_open,.release = buttons_release,.read = buttons_read,};buttons_open先来说一下container_of函数318#define container_of(ptr, type, member) ({ \319const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \320(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})指针ptr指向结构体type中的成员member;通过指针ptr,返回结构体type的起始地址。