【IMX6ULL驱动开发学习】08.IMX6ULL通过GPIO子系统函数点亮LED

news2024/11/25 23:27:24

通过GPIO子系统函数点亮LED

1、GPIO子系统函数

1.1 确定 led 的GPIO标号，查看内核中的gpiochip

查看 gpiochip ，以正点原子的IMX6ULL阿尔法开发板为例

[root@100ask:/sys/class/gpio]# cat /sys/kernel/debug/gpio

在这里插入图片描述
查看原理图，发现led接的引脚是 GPIO1_IO3，对应 /sys/kernel/debug/gpio 中的 gpiochip0 组，gpiochip0 组从0开始算起，所以 GPIO1_IO3 对应的标号就是 0+3 = 3了
（可是实际操作中设置为4才能点亮LED，这里不知道是什么道理，懂得朋友麻烦评论区指点一下）

在这里插入图片描述

1.2 请求GPIO引脚（代码添加到驱动模块入口函数里）

int gpio_request(unsigned gpio, const char *label)

参数：
gpio : GPIO引脚在 gpiochip 中对应的标号
label : 为GPIO起的标签名
返回值：小于0失败
代码示例：

int err;
unsigned int led_gpio = 4;   //对照原理图  led控制引脚
/*申请led_gpio引脚*/
err = gpio_request(led_gpio, "user_led");
if(err < 0){
    printk("led gpio request failed!\n");
    return -ENODEV;
}

记住这里传入的第二个参数 “user_led”，后面验证的时候会看到

1.3 读GPIO

int gpio_get_value(unsigned int gpio)

参数：
gpio : GPIO引脚在 gpiochip 中对应的标号
返回值：返回引脚状态，0或1
代码示例：

static ssize_t led_read (struct file *filp, char *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
	printk("led_drv_read\n");
	/*read led_gpio value*/
	buff[0] = gpio_get_value(led_gpio);
	//将读取到的值传给用户程序（也可以直接通过return的方式传到用户程序）
	copy_to_user(buf, buff, 1);
	
	/*返回什么不重要，也可以直接返回gpio的值
	但是最好还是按照驱动程序模式来写，使用copy_to_user*/
	return buff[0];  
}

1.4 写GPIO

void gpio_set_value(unsigned int gpio, int value)

参数：
gpio : GPIO引脚在 gpiochip 中对应的标号
value : 写值，0或1
返回值：无
代码示例：

static ssize_t led_write (struct file *filp, const char *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
	printk("led_drv_write\n");
	// 从应用程序获取要写入的值，buf[0]
	copy_from_user(buff, buf, 1);   
	
	/*write led_gpio*/
	gpio_set_value(led_gpio, buff[0]);
	
	return led_gpio;
}

1.5 设置GPIO方向

int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value)

参数：
gpio : GPIO引脚在 gpiochip 中对应的标号
value : 初始输出电平，0或1，
返回值：小于0失败
代码示例：

/*设置led_gpio输出模式*/
gpio_direction_output(led_gpio, 1);

2、在驱动卸载函数中释放GPIO引脚

/*释放led_gpio引脚*/
gpio_free(led_gpio);

3、完成LED驱动程序

在之前的hello驱动程序基础上修改，使用上面的GPIO子系统函数，添加一些逻辑性的代码即可
这里要注意的是需要增加一个头文件

#include <linux/gpio.h>

先展示一下驱动的流程，然后贴代码

在这里插入图片描述
IMX6ULL—LED驱动程序

#include <linux/module.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/capability.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <asm/mach-types.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/therm.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/gpio.h>

static int major;
static unsigned char buff[100];
static struct class *led_class;

/*led args*/
//unsigned int led_gpio = 129;    //对照原理图  蜂鸣器
//unsigned int led_gpio = 19;     //对照原理图  按键
unsigned int led_gpio = 4;        //对照原理图       led


static int led_open (struct inode *node, struct file *filp)
{
	printk("led_open\n");
	printk("%s %s %d\n",__FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);

	return 0;
}

static ssize_t led_read (struct file *filp, char *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
	printk("led_drv_read\n");

	/*read led_gpio value*/
	buff[0] = gpio_get_value(led_gpio);
	
	copy_to_user(buf, buff, 1);

	//返回什么不重要，也可以直接返回gpio的值，但是最好还是按照驱动程序模式来写，使用copy_to_user
	return buff[0];  
}

static ssize_t led_write (struct file *filp, const char *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
	printk("led_drv_write\n");
	copy_from_user(buff, buf, 1);
	
	/*write led_gpio*/
	gpio_set_value(led_gpio, buff[0]);
	
	return led_gpio;
}

static int led_release (struct inode *node, struct file *filp)
{
	printk("led_release\n");
	return 0;
}

/*1.定义 file_operations 结构体*/
static const struct file_operations led_fops = {
    .owner 		= THIS_MODULE,
	.read		= led_read,
	.write		= led_write,
	.open		= led_open,
	.release    = led_release,
};


/*3.入口函数*/
static int led_init(void)
{
	struct device *dev;
	int err;

	/************* 1.注册设备，返回设备号 ************/
	major = register_chrdev(0,"led_drv",&led_fops);

	/*2.在内核中创建设备*/
	led_class = class_create(THIS_MODULE, "led_class");
	if (IS_ERR(led_class)) {
		printk("led class create failed!\n");
	}

	/*3.在/dev下面创建设备节点*/
	device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "led_drv");
	if(IS_ERR(dev)) {
		printk("led device_create  failed!\n");
	}

	/************* 4.初始化led引脚 ************/
	/*申请led_gpio引脚*/
	err = gpio_request(led_gpio, "user_led");
	if(err < 0){
		printk("led gpio request failed!\n");
		return -ENODEV;
	}
	
	/*设置led_gpio输出模式*/
	gpio_direction_output(led_gpio, 1);
	
	return 0;
}

/*4.退出函数*/
static int led_exit(void)
{
	//卸载设备
	unregister_chrdev(major,"led_fops");

	//销毁设备
	device_destroy(led_class, MKDEV(major, 0));
	//删除设备类
	class_destroy(led_class);

	/*释放led_gpio引脚*/
	gpio_free(led_gpio);
	printk("led_exit\n");

	return 0;
}	

module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

4、编写LED应用程序

第一步确定LED应用程序的使用方式

./led_test /dev/led_drv on    点亮LED
./led_test /dev/led_drv off   熄灭LED
./led_test /dev/led_drv       读取LED状态

与之前的hello应用程序区别不大，直接贴代码

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

/*
	./led_test /dev/led_drv on
	./led_test /dev/led_drv off
	./led_test /dev/led_drv
*/

int main(int argc, char *argv[])
{
    int len;
    char buf[10];

    if(argc < 2){
        printf("please input  at least 2 args\n");
        printf("%s /dev/led_drv [on/off]\n", argv[0]);
        return -1;
    }

    /*open*/
    int fd;
    fd = open(argv[1], O_RDWR);
    if(fd < 0){
        printf("open failed\n");
        return -2;
    }

    /*read led*/
    if(argc == 2){  
        int res = read(fd, buf, 1);
        printf("led state : %s \n", buf[0] == 1 ? "off" : "on");
    }

    /*write led*/
    if(argc == 3){
		if(strcmp(argv[2], "on") == 0)
			buf[0] = 0;
		else if(strcmp(argv[2], "off") == 0)
			buf[0] = 1;
		write(fd, buf, 1);
    }

    close(fd);

    return 0;
}