【Linux笔记】LED驱动实验（总线设备驱动模型）

前言

继续来点灯~学了一段时间的嵌入式Linux发现LED程序挺香的。。

从LED程序中我们可以榨取很多知识：基本的驱动框架、驱动的简单分层、驱动的分层+分离思想、总线设备驱动模型、设备树等。

这大多都是结合韦老师的教程学的，这篇笔记结合第5个demo来学习、分析：

框图

LED程序的几个层次结构图：

本篇笔记基于第④个图来分析。

程序分析

关于总线设备驱动模型的理论知识我们在上一篇笔记【Linux笔记】总线设备驱动模型中也有简单地学习过了。这篇笔记我们来分析、学习程序。

下面分析主要基于上面的框图4：

应用程序ledtest.c：

int main(int argc, char **argv)
{
 int fd;
 char status;
 
 /* 1. 判断参数 */
 if (argc != 3) 
 {
  printf("Usage: %s <dev> <on | off>\n", argv[0]);
  return -1;
 }

 /* 2. 打开文件 */
 fd = open(argv[1], O_RDWR);
 if (fd == -1)
 {
  printf("can not open file %s\n", argv[1]);
  return -1;
 }

 /* 3. 写文件 */
 if (0 == strcmp(argv[2], "on"))
 {
  status = 1;
  write(fd, &status, 1);
 }
 else
 {
  status = 0;
  write(fd, &status, 1);
 }
 
 close(fd);
 
 return 0;
}

运行测试命令：

./ledtest /dev/100ask_led0 on
./ledtest /dev/100ask_led0 off

int main(int argc, char **argv)形式的main函数相关笔记：main()函数有哪几种形式？。

驱动层leddrv.c

这一层主要是放一些通用的驱动操作函数，核心代码如：

驱动程序入口函数：

open、write函数：

其它代码：

其中led的操作结构体如下：

硬件层2：chip_demo_gpio.c

这一层主要是一些寄存器相关的操作，及platform_driver相关。

驱动初始化函数：

probe函数：

platform_driver与platform_device匹配时会执行此函数获取资源。

led寄存器操作相关的代码：

/* 寄存器物理地址 */
#define CCM_CCGR1_BASE    (0X020C406C) 
#define SW_MUX_GPIO5_IO03_BASE  (0X02290014)
#define GPIO5_DR_BASE    (0X020AC000)
#define GPIO5_GDIR_BASE    (0X020AC004)

/* 映射后的寄存器虚拟地址指针 */
static void __iomem *CCM_CCGR1;
static void __iomem *SW_MUX_GPIO5_IO03;
static void __iomem *GPIO5_DR;
static void __iomem *GPIO5_GDIR;

/* 初始化LED, which-哪个LED */    
static int board_demo_led_init (int which)    
{   
 int group, pin;
 unsigned int val;

 group = GROUP(g_ledpins[which]);
 pin = PIN(g_ledpins[which]);
 printk("init gpio: group %d, pin %d\n", group, pin);

 /* 100ask_IMX6uLL_Board LED：GPIO5_3 */
 if ((5 == group) && (3 == pin))
 {
  /* 相关寄存器物理地址与虚拟地址之间的映射 */
  /* 1、地址映射：时钟寄存器 */
  CCM_CCGR1 = ioremap(CCM_CCGR1_BASE, 4);  
  /* 2、地址映射：模式寄存器 */ 
  SW_MUX_GPIO5_IO03 = ioremap(SW_MUX_GPIO5_IO03_BASE, 4); 
  /* 3、地址映射：数据寄存器 */
  GPIO5_DR = ioremap(GPIO5_DR_BASE, 4); 
  /* 地址映射：方向寄存器 */
  GPIO5_GDIR = ioremap(GPIO5_GDIR_BASE, 4);

  /* 使能GPIO5时钟 */
  val = readl(CCM_CCGR1); /* 读出当前CCM_CCGR1配置值 */
  val &= ~(3 << 30);  /* 清除以前的设置 */
  val |= (3 << 30);  /* 设置新值 */
  writel(val, CCM_CCGR1);

  /* 设置GPIO5_IO03的为IO模式 */
  writel(5, SW_MUX_GPIO5_IO03);
  
  /* 设置GPIO5_IO03方向为输出 */
  val = readl(GPIO5_GDIR); 
  val &= ~(1 << 3);   
  val |= (1 << 3);   
  writel(val, GPIO5_GDIR);
 }
 else
 {
  printk("This is not 100ask_IMX6ULL_Board!\n");
 }
 
 return 0;
}

/* 控制LED, which-哪个LED, status:1-亮,0-灭 */
static int board_demo_led_ctl (int which, char status) 
{
 int group, pin;
 unsigned int val;

 group = GROUP(g_ledpins[which]);
 pin = PIN(g_ledpins[which]);
 printk("init gpio: group %d, pin %d\n", group, pin);

 /* 100ask_IMX6uLL_Board LED：GPIO5_3 */
 if ((5 == group) && (3 == pin))
 {
  /* 点灯 */
  if (1 == status)
  {
   printk("<<<<<<<<led on>>>>>>>>>>\n");
   val = readl(GPIO5_DR);
   val &= ~(1 << 3); 
   writel(val, GPIO5_DR);
  }
  /* 灭灯 */
  else if (0 == status)
  {
   printk("<<<<<<<<led off>>>>>>>>>>\n");
   val = readl(GPIO5_DR);
   val|= (1 << 3); 
   writel(val, GPIO5_DR);
  }
  else{}
 }
 else
 {
  printk("This is not 100ask_IMX6ULL_Board!\n");
 }
 
 return 0;
}

硬件层1：board_A_led

这一层主要是一些资源及platform_device相关的代码。

核心代码：

Makefile文件

运行测试

首先把编译生成以下几个文件上传到板子里：

board_A_led.ko

chip_demo_gpio.ko

leddrv.ko

ledtest

这里我们使用百问网开发的100ask_imx6ull_flashing_tool工具来上传，如：

也可以使用开发板挂载NFS来上传这几个文件，关于NFS可查看往期笔记：【Linux笔记】挂载网络文件系统

100ask_imx6ull_flashing_tool工具默认把文件上传到根目录，我们上传成功的文件如下：

接下来，使用insmod命令来安装驱动模块leddrv.ko、chip_demo_gpio.ko、board_A_led.ko，安装这几个模块是有顺序的，需要先安装leddrv.ko模块。

假如我们先安装chip_demo_gpio.ko模块，就会出现如下提示信息：

提示说明chip_demo_gpio模块中找不到led_class_create_device等函数，那是因为这几个函数是从leddrv模块中导出来的：

所以需要先安装leddrv.ko模块，再安装chip_demo_gpio.ko模块。安装模块成功的结果如下：

最后，输入测试命令进行测试：

打印信息表明测试成功、同时板子上的led也相应的亮、灭。

最后

以上就是本次的实验分享，如有错误，欢迎指出！谢谢。

本篇笔记会同步至我的个人博客：https://www.lizhengnian.cn/中，欢迎来访。

期待您的在看、分享~

往期笔记：

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