Linux学习第20天：Linux按键输入驱动开发： 大道至简 量入为出

news2024/11/24 17:05:29

Linux版本号4.1.15   芯片I.MX6ULL                                    大叔学Linux    品人间百味  思文短情长 

        中国文化博大精深，太极八卦，阴阳交合，变化无穷。在程序的开发中也是这样，数字0和1也是同样的道理。就本节来说，输入和输出的万千变化才是程序驱动开发的基石。所以题目为大道至简，就是要说明这个道理。量入为出，不去纠结到底是先有输入还是先有输出。工作中接触最多的传感器就是输入，之后驱动开发根据采集到的输入进行判断比对后输出，也就是我要说的量入为出。

        本节开始学习第一个输入驱动的开发---按键驱动开发。主要内容包括按键驱动原理、硬件设计原理、驱动开发和测试。其中最重要的是驱动的开发和测试。

        本节的思维导图如下：

一、按键驱动原理

        在驱动程序中使用一个整形变量来表示按键值，应用程序通过 read 函数来读取按键值，判断按键有没有按下。保存按键值的变量就是个共享资源，驱动程序要向其写入按键值，应用程序要读取按键值。我们使用原子操作对这个按键值【整型数】进行赋值及读取。
 

二、硬件原理图

        按键 KEY0 是连接到 I.MX6U 的 UART1_CTS 这个 IO 上的， KEY0接了一个 10K 的上拉电阻，因此 KEY0 没有按下的时候 UART1_CTS 应该是高电平，当 KEY0按下以后 UART1_CTS 就是低电平。

三、驱动开发

1.修改设备树文件

1 #ifndef _BSP_GPIO_H
2 #define _BSP_GPIO_H
3 #define _BSP_KEY_H
4 #include "imx6ul.h"
5 /***************************************************************
6 Copyright © zuozhongkai Co., Ltd. 1998-2019. All rights reserved.
7 文件名 : bsp_gpio.h
8 作者 : 左忠凯
9 版本 : V1.0
10 描述 : GPIO 操作文件头文件。
11 其他 : 无
12 论坛 : www.openedv.com
13 日志 : 初版 V1.0 2019/1/4 左忠凯创建
14 ***************************************************************/
15
16 /* 枚举类型和结构体定义 */
17 typedef enum _gpio_pin_direction
18 {
19 kGPIO_DigitalInput = 0U, /* 输入 */
20 kGPIO_DigitalOutput = 1U, /* 输出 */
21 } gpio_pin_direction_t;
22
23 /* GPIO 配置结构体 */
24 typedef struct _gpio_pin_config
25 {
26 gpio_pin_direction_t direction; /* GPIO 方向:输入还是输出 */
27 uint8_t outputLogic; /* 如果是输出的话，默认输出电平 */
28 } gpio_pin_config_t;

        枚举类型 gpio_pin_direction_t 表示 GPIO 方向，输入或输出。结构体 gpio_pin_config_t 是 GPIO 的配置结构体，里面有 GPIO 的方向和默认输出电平两个成员变量。

1 #include "bsp_gpio.h"
2 /***************************************************************
3 Copyright © zuozhongkai Co., Ltd. 1998-2019. All rights reserved.
4 文件名 : bsp_gpio.h
5 作者 : 左忠凯
6 版本 : V1.0
7 描述 : GPIO 操作文件。
8 其他 : 无
9 论坛 : www.openedv.com
10 日志 : 初版 V1.0 2019/1/4 左忠凯创建
11 ***************************************************************/
12
13 /*
14 * @description : GPIO 初始化。
15 * @param - base : 要初始化的 GPIO 组。
16 * @param - pin : 要初始化 GPIO 在组内的编号。
17 * @param - config : GPIO 配置结构体。
18 * @return : 无
19 */
20 void gpio_init(GPIO_Type *base, int pin, gpio_pin_config_t *config)
21 {
22 if(config->direction == kGPIO_DigitalInput) /* 输入 */
23 {
24 base->GDIR &= ~( 1 << pin);
25 }
26 else /* 输出 */
27 {
28 base->GDIR |= 1 << pin;
29 gpio_pinwrite(base,pin, config->outputLogic);/* 默认输出电平 */
30 }
31 }
32
33 /*
34 * @description : 读取指定 GPIO 的电平值 。
35 * @param – base : 要读取的 GPIO 组。
36 * @param - pin : 要读取的 GPIO 脚号。
37 * @return : 无
38 */
39 int gpio_pinread(GPIO_Type *base, int pin)
40 {
41 return (((base->DR) >> pin) & 0x1);
42 }
43
44 /*
45 * @description : 指定 GPIO 输出高或者低电平 。
46 * @param – base : 要输出的的 GPIO 组。
47 * @param - pin : 要输出的 GPIO 脚号。
48 * @param – value : 要输出的电平， 1 输出高电平， 0 输出低低电平
49 * @return : 无
50 */
51 void gpio_pinwrite(GPIO_Type *base, int pin, int value)
52 {
53 if (value == 0U)
54 {
55 base->DR &= ~(1U << pin); /* 输出低电平 */
56 }
57 else
58 {
59 base->DR |= (1U << pin); /* 输出高电平 */
60 }
61 }

        函数 gpio_init 用于初始化指定的 GPIO 引脚，最终配置的是 GDIR 寄存器，此函数有三个参数，这三个参数的含义如下：
base: 要初始化的 GPIO 所属于的 GPIO 组，比如 GPIO1_IO18 就属于 GPIO1 组。
pin： 要初始化 GPIO 在组内的标号，比如 GPIO1_IO18 在组内的编号就是 18。
config: 要初始化的 GPIO 配置结构体，用来指定 GPIO 配置为输出还是输入。


        函数 gpio_pinread 是读取指定的 GPIO 值，也就是读取 DR 寄存器的指定位，此函数有两个
参数和一个返回值，参数含义如下：
base: 要读取的 GPIO 所属于的 GPIO 组，比如 GPIO1_IO18 就属于 GPIO1 组。
pin： 要读取的 GPIO 在组内的标号，比如 GPIO1_IO18 在组内的编号就是 18。
返回值： 读取到的 GPIO 值，为 0 或者 1。


        函数 gpio_pinwrite 是控制指定的 GPIO 引脚输入高电平(1)或者低电平(0)，就是设置 DR 寄
存器的指定位，此函数有三个参数，参数含义如下：
base: 要设置的 GPIO 所属于的 GPIO 组，比如 GPIO1_IO18 就属于 GPIO1 组。
pin： 要设置的 GPIO 在组内的标号，比如 GPIO1_IO18 在组内的编号就是 18。
value: 要设置的值， 1(高电平)或者 0(低电平)。
        以后就可以使用函数 gpio_init 设置指定 GPIO 为输入还是输出，使用函数 gpio_pinread和 gpio_pinwrite 来读写指定的 GPIO。

2.按键驱动

15 /* 定义按键值 */
16 enum keyvalue{
17 KEY_NONE = 0,
18 KEY0_VALUE,
19 };

        bsp_key.h 文件中定义了一个枚举类型： keyvalue， 此枚举类型表示按键值。

1 #include "bsp_key.h"
2 #include "bsp_gpio.h"
3 #include "bsp_delay.h"
4 /***************************************************************
5 Copyright © zuozhongkai Co., Ltd. 1998-2019. All rights reserved.
6 文件名 : bsp_key.c
7 作者 : 左忠凯
8 版本 : V1.0
9 描述 : 按键驱动文件。
10 其他 : 无
11 论坛 : www.openedv.com
12 日志 : 初版 V1.0 2019/1/4 左忠凯创建
13 ***************************************************************/
14
15 /*
16 * @description : 初始化按键
17 * @param : 无
18 * @return : 无
19 */
20 void key_init(void)
21 {
22 gpio_pin_config_t key_config;
23
24 /* 1、初始化 IO 复用, 复用为 GPIO1_IO18 */
25 IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18, 0);
26
27 /* 2、、配置 UART1_CTS_B 的 IO 属性
28 *bit 16:0 HYS 关闭
29 *bit [15:14]: 11 默认 22K 上拉
30 *bit [13]: 1 pull 功能
31 *bit [12]: 1 pull/keeper 使能
32 *bit [11]: 0 关闭开路输出
33 *bit [7:6]: 10 速度 100Mhz
34 *bit [5:3]: 000 关闭输出
35 *bit [0]: 0 低转换率
36 */
37 IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18, 0xF080);
38
39 /* 3、初始化 GPIO GPIO1_IO18 设置为输入*/
40 key_config.direction = kGPIO_DigitalInput;
41 gpio_init(GPIO1,18, &key_config);
42
43 }
44
45 /*
46 * @description : 获取按键值
47 * @param : 无
48 * @return : 0 没有按键按下，其他值:对应的按键值
49 */
50 int key_getvalue(void)
51 {
52 int ret = 0;
53 static unsigned char release = 1; /* 按键松开 */
54
55 if((release==1)&&(gpio_pinread(GPIO1, 18) == 0)) /* KEY0 按下 */
56 {
57 delay(10); /* 延时消抖 */
58 release = 0; /* 标记按键按下 */
59 if(gpio_pinread(GPIO1, 18) == 0)
60 ret = KEY0_VALUE;
61 }
62 else if(gpio_pinread(GPIO1, 18) == 1) /* KEY0 未按下 */
63 {
64 ret = 0;
65 release = 1; /* 标记按键释放 */
66 }
67
68 return ret;
69 }

        bsp_key.c 中一共有两个函数： key_init 和 key_getvalue， key_init 是按键初始化函数，用来初始化按键所使用的 UART1_CTS 这个 IO。

        函数 key_init 先设置 UART1_CTS 复用为GPIO1_IO18，然后配置 UART1_CTS 这个 IO 为速度为 100MHz，默认 22K 上拉。最后调用函数 gpio_init 来设置 GPIO1_IO18 为输入功能。
        函数 key_getvalue 用于获取按键值，此函数没有参数，只有一个返回值，返回值表示按键
值，返回值为 0 的话就表示没有按键按下，如果返回其他值的话就表示对应的按键按下了。获
取按键值其实就是不断的读取 GPIO1_IO18 的值，如果按键按下的话相应的 IO 被拉低，那么
GPIO1_IO18 值就为 0，如果按键未按下的话 GPIO1_IO18 的值就为 1。此函数中静态局部变量
release 表示按键是否释放。

       第57 行是按键消抖延时函数，这个很多地方都有讲的，很简单，就不赘述了。

1 #include "bsp_clk.h"
2 #include "bsp_delay.h"
3 #include "bsp_led.h"
4 #include "bsp_beep.h"
5 #include "bsp_key.h"
6
7 /*
8 * @description : main 函数
9 * @param : 无
10 * @return : 无
11 */
12 int main(void)
13 {
14 int i = 0;
15 int keyvalue = 0;
16 unsigned char led_state = OFF;
17 unsigned char beep_state = OFF;
18
19 clk_enable(); /* 使能所有的时钟 */
20 led_init(); /* 初始化 led */
21 beep_init(); /* 初始化 beep */
22 key_init(); /* 初始化 key */
23
24 while(1)
25 {
26 keyvalue = key_getvalue();
27 if(keyvalue)
28 {
29 switch (keyvalue)
30 {
31 case KEY0_VALUE:
32 beep_state = !beep_state;
33 beep_switch(beep_state);
34 break;
35 }
36 }
37 i++;
38 if(i==50)
39 {
40 i = 0;
41 led_state = !led_state;
42 led_switch(LED0, led_state);
43 }
44 delay(10);
45 }
46 return 0;
47 }

        main.c 函数先初始化 led 灯、蜂鸣器和按键，然后在 while(1)循环中不断的调用函数
key_getvalue 来读取按键值，如果 KEY0 按下的话就打开/关闭蜂鸣器。 LED0 作为系统提示指
示灯闪烁，闪烁周期大约为 500ms。

四、测试

        前面几节课中的通用 Makefile，修改变量 TARGET 为 key，在变量 INCDIRS和 SRCDIRS 中追加“ bsp/gpio” 和“ bsp/key”。

1 CROSS_COMPILE ?= arm-linux-gnueabihf-
2 TARGET ?= key
3
4 /* 省略掉其它代码...... */
5
6 INCDIRS := imx6ul \
7 bsp/clk \
8 bsp/led \
9 bsp/delay \
10 bsp/beep \
11 bsp/gpio \
12 bsp/key
13
14 SRCDIRS := project \
15 bsp/clk \
16 bsp/led \
17 bsp/delay \
18 bsp/beep \
19 bsp/gpio \
20 bsp/key
21
22 /* 省略掉其它代码...... */
23
24 clean:
25 rm -rf $(TARGET).elf $(TARGET).dis $(TARGET).bin $(COBJS) $(SOBJS)

第 2 行修改变量 TARGET 为“ key”，也就是目标名称为“ key”。
第 11、 12 行在变量 INCDIRS 中添加 GPIO 和按键驱动头文件(.h)路径。
第 19、 20 行在变量 SRCDIRS 中添加 GPIO 和按键驱动文件(.c)路径。

        使用 Make 命令编译代码，编译成功以后使用软件 imxdownload 将编译完成的 key.bin 文件
下载到 SD 卡中，命令如下：
chmod 777 imxdownload //给予 imxdownload 可执行权限，一次即可
./imxdownload key.bin /dev/sdd //烧写到 SD 卡中
        烧写成功以后将 SD 卡插到开发板的 SD 卡槽中，然后复位开发板。如果代码运行正常的
话 LED0 会以大约 500ms 周期闪烁， 按下开发板上的 KEY0 按键，蜂鸣器打开，再按下 KEY0
按键，蜂鸣器关闭。

五、总结

        这一节是非常重要的一个内容，作为驱动开发基石的输入和输出一定要学会记牢。主要内容包括按键驱动原理、硬件设计原理、驱动开发和测试。其中最重要的是驱动的开发和测试。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/1043301.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

基于SpringBoot的教师工作量管理系统

基于SpringBoot的教师工作量管理系统

目录 前言 一、技术栈 二、系统功能介绍 管理员模块的实现 教师模块的实现 三、核心代码 1、登录模块 2、文件上传模块 3、代码封装 前言 随着信息技术在管理上越来越深入而广泛的应用&#xff0c;管理信息系统的实施在技术上已逐步成熟。本文介绍了教师工作量管理系统…
阅读更多...
RIP路由

RIP路由

目录 RIP路由 1、什么是RIP路由 2、RIP的工作原理是什么 3、RIP v1 和 RIP v2的区别 4、RIP的常用场景 5、RIP的通信流程 6、RIP的优缺点 优点&#xff1a; 缺点&#xff1a; 7、扩展部分 1.RIP路由的作用与应用场景 2.与其他路由协议的区别 3.RIP路由协议的工作原…
阅读更多...
Tensorflow Federated Framework 谷歌联邦学习框架

Tensorflow Federated Framework 谷歌联邦学习框架

目录 Tensorflow Federated Framework 谷歌联邦学习框架 1、TensorFlow Federated Framework 数据为主 整体训练 新的语言 Federated Learning (FL) API 安装TFF库&#xff08;conda&#xff09; 2、数据类型 3、完整代码 Tensorflow Federated Framework 谷歌联邦学习…
阅读更多...
TS流分析

TS流分析

TS流分析 一 从TS流开始 数字电视机顶盒接收到的是一段段的码流&#xff0c;我们称之为TS&#xff08;Transport Stream&#xff0c;传输流&#xff09;&#xff0c;每个TS流都携带一些信息&#xff0c;如Video、Audio以及我们需要学习的PAT、PMT等信息。因此&#xff0c;我们首…
阅读更多...
http基础教程(超详细)

http基础教程(超详细)

HTTP HTTP 一 、基础概念 请求和响应报文URL 二、HTTP 方法 GETHEADPOSTPUTPATCHDELETEOPTIONSCONNECTTRACE 三、HTTP 状态码 1XX 信息2XX 成功3XX 重定向4XX 客户端错误5XX 服务器错误 四、HTTP 首部 通用首部字段请求首部字段响应首部字段实体首部字段 五、具体应用 连接管理…
阅读更多...
电子器件系列53：D型触发器

电子器件系列53：D型触发器

D触发器是一个具有记忆功能的&#xff0c;具有两个稳定状态的信息存储器件&#xff0c;是构成多种时序电路的最基本逻辑单元&#xff0c;也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。 因此&#xff0c;D触发器在数字系统和计算机中有着广泛的应用。触发器具有两个稳定状态&#xf…
阅读更多...
idea中导入eclipse项目后没显示src文件

idea中导入eclipse项目后没显示src文件

因为没有导入modules 选择import module 选择整个项目 选择eclipse 一直下一步就行 这样就出来了
阅读更多...
消息中间件相关知识

消息中间件相关知识

1、概述 消息队列已经逐渐成为企业IT系统内部通信的核心手段。它具有低耦合、可靠投递、广播、流量控制、最终一致性等一系列功能&#xff0c;成为异步RPC的主要手段之一。当今市面上有很多主流的消息中间件&#xff0c;如老牌的ActiveMQ、RabbitMQ&#xff0c;炙手可热的Kafka…
阅读更多...
webp格式及其转成

webp格式及其转成

"WebP" 是一种现代的图像压缩格式&#xff0c;由谷歌公司开发。它旨在提供高质量的图像压缩&#xff0c;同时减小图像文件的大小&#xff0c;从而加快网络加载速度。WebP 格式通常使用 ".webp" 扩展名来标识。 WebP 图像格式主要有以下几个特点和优点&…
阅读更多...
热烈祝贺埃文科技代码特工队斩获2023黄河鲲鹏开发者大赛河南赛区创新赛道二等奖

热烈祝贺埃文科技代码特工队斩获2023黄河鲲鹏开发者大赛河南赛区创新赛道二等奖

2023年9月19日&#xff0c;由河南省教育厅、黄河科技集团有限公司、华为技术有限公司联合主办&#xff0c;郑州中原科技城管理委员会、中原鲲鹏生态创新中心联合承办的2023黄河鲲鹏开发者大赛河南区域决赛圆满落幕。 决赛中&#xff0c;来自企业和高校的121支团队&#xff0c;…
阅读更多...
Uniboot 系列光纤跳线简介

Uniboot 系列光纤跳线简介

飞速&#xff08;FS&#xff09;Uniboot 系列光纤跳线产品质量可靠&#xff0c;性能优良&#xff0c;可满足数据中心的各种需求。其中&#xff0c;包括LC、CS™、MDC 和 SN 在内的不同类型的连接器能够满足不同应用的特定需求。下面将进一步介绍飞速&#xff08;FS&#xff09;…
阅读更多...
大数据Flink（九十）：Lookup Join（维表 Join）

大数据Flink（九十）：Lookup Join（维表 Join）

文章目录 Lookup Join（维表 Join） Lookup Join（维表 Join） Lookup Join 定义（支持 Batch\Streaming）：Lookup Join 其实就是维表 Join，比如拿离线数仓来说，常常会有用户画像，设备画像等数据，而对应到实时数仓场景中，这种实时获取外部缓存的 Join 就叫做维表 Join。…
阅读更多...
分享从零开始学习网络设备配置--任务3.8 使用动态路由OSPF实现网络连通

分享从零开始学习网络设备配置--任务3.8 使用动态路由OSPF实现网络连通

任务描述 某公司随着规模的不断扩大&#xff0c;路由器的数量在原有的基础上有所增加。网络管理员发现原有的路由协议已经不适合现有的网络环境&#xff0c;可实施动态路由OSPF协议配置&#xff0c;实现网络中所有主机之间互相通信。因为动态路由OSPF协议可以实现快速收敛&…
阅读更多...
echo cat find grep命令

echo cat find grep命令

目录 cat echo grep find cat cat命令可以理解为英文单词concatenate的缩写&#xff0c;其功能是连接多个文件并且打印到屏幕输出&#xff0c;或者重定向到指定文件中。此命令常用于显示单个文件内容&#xff0c;或者将几个文件内容连接起来一起显示&#xff0c;还可以从标…
阅读更多...
c++-string

c++-string

文章目录 前言一、STL库介绍二、标准库中的string类1、string类介绍2、string类使用3.1 string类的构造函数3.2 string类对象的容量操作3.3 string类对象的遍历操作3.4 string类对象的访问操作3.5 string类对象的修改操作3.6 string类对象的字符串操作 三、模拟实现string类四、…
阅读更多...
多线程(pthread库)

多线程(pthread库)

POSIX线程库 引言 前面我们提到了Linux中并无真正意义上的线程 从OS角度来看&#xff0c;这意味着它并不会提供直接创建线程的系统调用&#xff0c;它最多给我们提供创建轻量级进程LWP的接口 但是从用户的角度来看&#xff0c;用户只认识线程啊&#xff01; 因此&#xff0c;…
阅读更多...
Qt_C++读写NFC标签Ntag支持windows国产linux操作系统

Qt_C++读写NFC标签Ntag支持windows国产linux操作系统

本示例使用的发卡器&#xff1a;Android Linux RFID读写器NFC发卡器WEB可编程NDEF文本/智能海报/-淘宝网 (taobao.com) ntag2标签存储结构说明 #include "mainwindow.h" #include "./ui_mainwindow.h" #include <QDebug> #include "QLibrary&…
阅读更多...
IMU评估肌肉骨骼疾病风险

IMU评估肌肉骨骼疾病风险

马来西亚是世界上最大的棕榈油生产国之一。棕榈工人使用凿子和镰刀收割棕榈树的动作&#xff0c;存在引起肌肉骨骼疾病(WMSDs)的风险。但大多数研究采用间接测量和定性方法来确定疼痛分布&#xff0c;这并不精确。在可穿戴传感器技术的最新进展中&#xff0c;惯性运动单元(IMU)…
阅读更多...
9.26 牛客Java题库day 3

9.26 牛客Java题库day 3

1.类变量&#xff08;static&#xff09;在不设置初始值时,会进行默认值赋值&#xff0c;而局部方法中声明的变量则必须进行初始化&#xff0c;它不会进行默认值赋值 2.了解forward,redirect: URL:统一资源定位符&#xff0c;又是也被俗称为网页地址 http://www.runoob.com/…
阅读更多...
python 探索分形世界|曼德布洛特|np.frompyfunc()

python 探索分形世界|曼德布洛特|np.frompyfunc()

文章目录 分形的重要特征曼德布洛特集合曼德布洛特集合有一个以证明的结论&#xff1a;图像展示np.ogrid[]np.frompyfunc()集合转图像 julia集合 无边的奇迹源自简单规则的无限重复 ---- 分形之父Benoit B.Mandelbrot 分形的重要特征 自相似性无标度性非线性 曼德布洛特集合…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023