通过GPIO子系统编写LED驱动，应用程序控制LED灯亮灭

news2025/1/12 8:41:21

1、在内核设备树中添加设备信息：

LED1的设备树编写需要参考内核的帮助文档：
linux-5.10.61/Documentation/devicetree/bindings/gpio

在根节点内部添加led灯设备树节点

:~/linux-5.10.61/arch/arm/boot/dts $ vi stm32mp157a-fsmp1a.dts

 

myled.c

#include "mydev.h"
int gpiono, gpiono1, gpiono2;
struct device_node *dnode;
struct timer_list mytimer;
struct class *cls;
struct device *dev;
// 定义cdev的结构体指针变量
struct cdev *cdev;
unsigned int major = 0;
unsigned int minor = 0;
int ret, i;
char kbuf[128] = {0};
// 定时器时间到达的处理函数
void timer_led_function(struct timer_list *timer)
{
    gpio_set_value(gpiono, !gpio_get_value(gpiono)); // 让灯取反
    mod_timer(timer, jiffies + 5 * HZ);              // 再次启动定时器
}
/****************************************************************/
int mycdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%d\n", __FILE__, __func__, __LINE__);
    return 0;
}
/**************************************************************/
ssize_t mycdev_read(struct file *file, char __user *ubuf,
                    size_t size, loff_t *offs)
{
    printk("%s:%s:%d\n", __FILE__, __func__, __LINE__);
    if (size > sizeof(kbuf))
        size = sizeof(kbuf);
    ret = copy_to_user(ubuf, kbuf, size);
    if (ret)
    {
        printk("copy data to user error\n");
        return -EIO;
    }
    return size;
}
/**************************************************************/
ssize_t mycdev_write(struct file *file,
                     const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *off)
{
    int ret;
    printk("%s:%s:%d\n", __FILE__, __func__, __LINE__);

    if (size > sizeof(kbuf))
        size = sizeof(kbuf);
    ret = copy_from_user(kbuf, ubuf, size);
    if (ret)
    {
        printk("copy data from user error\n");
        return -EIO;
    }
    switch (kbuf[0])
    {
    case '1': // led1灯亮
              // 开灯
        gpio_set_value(gpiono, 1);
        break;
    case '2': // led2灯亮
        gpio_set_value(gpiono1, 1);
        break;
    case '3': // led3灯亮
        gpio_set_value(gpiono2, 1);
        break;
    case '4': // led1灯灭
        gpio_set_value(gpiono, 0);
        break;
    case '5': // led2灯灭
        gpio_set_value(gpiono1, 0);
        break;
    case '6': // led3灯灭
        gpio_set_value(gpiono2, 0);
        break;
    }
    return size;
}
/**************************************************************/
int mycdev_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%d\n", __FILE__, __func__, __LINE__);
    return 0;
}
/**************************************************************/
const struct file_operations fops = {
    .open = mycdev_open,
    .read = mycdev_read,
    .write = mycdev_write,
    .release = mycdev_close,
};
/**************************************************************/
static int __init mycdev_init(void)
{
    dev_t devno;
    // 1.分配对象
    cdev = cdev_alloc();
    if (cdev == NULL)
    {
        printk("cdev alloc memory error\n");
        ret = -ENOMEM;
        goto ERR1;
    }
    printk("分配对象成功\n");
    // 2.对象的初始化
    cdev_init(cdev, &fops);
    // 3.申请设备号
    ret = alloc_chrdev_region(&devno, minor, 1, "myled");
    if (ret)
    {
        printk("dynamic:alloc device number error\n");
        goto ERR2;
    }
    major = MAJOR(devno);
    minor = MINOR(devno);
    printk("动态申请设备号成功\n");
    // 4.字符设备驱动的注册
    ret = cdev_add(cdev, MKDEV(major, minor), 1);
    if (ret)
    {
        printk("cdev register error\n");
        goto ERR3;
    }

    printk("字符驱动注册成功\n");
    // 5.自动创建设备节点
    cls = class_create(THIS_MODULE, "myled"); // 向上提交设备目录
    if (IS_ERR(cls))
    {
        printk("class create error\n");
        ret = PTR_ERR(cls);
        goto ERR4;
    }
    printk("向上提交设备目录成功\n");
    dev = device_create(cls, NULL, MKDEV(major, minor), NULL, "myled"); // 向上提交设备节点
    if (IS_ERR(dev))
    {
        printk("device create error\n");
        ret = PTR_ERR(dev);
        goto ERR5;
    }
    printk("向上提交设备节点成功\n");
    printk("字符设备驱动的注册成功\n");
    // 1、分配一个定时器对象
    // 2、对象初始化
    mytimer.expires = jiffies + HZ; // 定时器设置时间为1s
    timer_setup(&mytimer, timer_led_function, 0);

    // 3、启动定时器
    add_timer(&mytimer);
    // 解析设备树,获得设备节点
    dnode = of_find_node_by_name(NULL, "myleds");
    if (dnode == NULL)
    {
        printk("解析设备树失败\n");
        return -1;
    }
    printk("解析设备树成功\n");
    /**************************led1************************************/
    // 根据gpio的节点解析到gpio的编号
    gpiono = of_get_named_gpio(dnode, "led1", 0);
    if (gpiono < 0)
    {
        printk("解析到gpio的编号失败\n");
        return -1;
    }
    printk("解析到gpio的编号成功\n");
    // 申请gpio编号
    if (gpio_request(gpiono, NULL))
    {
        printk("申请gpio编号失败\n");
        return -1;
    }
    printk("申请gpio编号成功\n");
    // 设置管脚为输出
    gpio_direction_output(gpiono, 0);
    /****************************led2**********************************/
    // 根据gpio的节点解析到gpio的编号
    gpiono1 = of_get_named_gpio(dnode, "led2", 0);
    if (gpiono1 < 0)
    {
        printk("解析到gpio_led2的编号失败\n");
        return -1;
    }
    printk("解析到gpio_led2的编号成功\n");
    // 申请gpio编号
    if (gpio_request(gpiono1, NULL))
    {
        printk("申请gpio_led2编号失败\n");
        return -1;
    }
    printk("申请gpio_led2编号成功\n");
    // 设置管脚为输出
    gpio_direction_output(gpiono1, 0);
    /*****************************led3*********************************/
    // 根据gpio的节点解析到gpio的编号
    gpiono2 = of_get_named_gpio(dnode, "led3", 0);
    if (gpiono2 < 0)
    {
        printk("解析到gpio_led3的编号失败\n");
        return -1;
    }
    printk("解析到gpio_led3的编号成功\n");
    // 申请gpio编号
    if (gpio_request(gpiono2, NULL))
    {
        printk("申请gpio_led3编号失败\n");
        return -1;
    }
    printk("申请gpio_led3编号成功\n");
    // 设置管脚为输出
    gpio_direction_output(gpiono2, 0);
    return 0;
    /******************goto执行跳转语句*****************************/
ERR5:
    device_destroy(cls, MKDEV(major, minor));
    class_destroy(cls);
ERR4:
    cdev_del(cdev);
ERR3:
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major, minor), 1);
ERR2:
    kfree(cdev);
ERR1:
    return ret;
}
static void __exit mycdev_exit(void)
{
    // 1.销毁设备节点
    device_destroy(cls, MKDEV(major, minor));
    class_destroy(cls);
    // 2.销毁字符设备驱动
    cdev_del(cdev);
    // 3.销毁设备号
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major, minor), 1);
    // 4.释放动态申请的cdev内存
    kfree(cdev);
    // 删除定时器
    del_timer(&mytimer);
    // 灭灯
    gpio_set_value(gpiono, 0);
    gpio_set_value(gpiono1, 0);
    gpio_set_value(gpiono2, 0);
    // 释放gpio编号
    gpio_free(gpiono);
    gpio_free(gpiono1);
    gpio_free(gpiono2);
}
module_init(mycdev_init);
module_exit(mycdev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

test.c

#include "c.h"
int count = 5;
int main(int argc, const char *argv[])
{
    char buf[128] = {0};
    int fd2, ret, i;
    fd2 = open("/dev/myled", O_RDWR);
    if (fd2 < 0)
    {
        printf("打开mycdev设备失败\n");
        exit(-1);
    }
    while (1)
    {
        memset(buf,0,sizeof(buf));//清空buf
        printf("1(1亮灯)2(2亮灯)3(3亮灯)4(1亮灭)5(2亮灭)6(3亮灭)\n");
        printf("请输入控制码：>>");
        fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
        buf[strlen(buf)-1]='\0';
        write(fd2,buf,sizeof(buf));
    }

    close(fd2);
    return 0;
}

 

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