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  • 字符设备驱动程序--LED驱动

    编写驱动程序需要编写那些代码:

    1、硬件相关的驱动程序

    2、Makefile的编译程序

    3、还需要编写一个相关的测试程序

    比如说:一个摄像头驱动程序

    1、驱动程序的编写,需要编写一些硬件相关的操作,编译Makefile

    2、安装、运行、卸载驱动程序(insmod ***、。./*** 、remod *** )。

    3、使用这个驱动程序:需要一个测试程序,如QQ(测试程序)打开摄像头。

    编写驱动程序框架:

    APP:(测试程序)                         open         read         write         .........

    -------------------------------------------------------------------------------------------

    内核                                           sys_open    sys_read  sys_writ    sys_.......

    -------------------------------------------------------------------------------------------

    驱动程序                          入口函数:

                                                        注册一个结构体:register("  ",&file_operation);

                                                        /* 这里执行相关的硬件操作 */

                                                        struct   file_operation{

                                                               .open      =    open_,

                                                               .read       =    read_,

                                                               .write       =    write_,

                                                        }

                                         出口函数: 

                                                       

                                         

    ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    驱动程序的编写步骤包括:

    入口函数

    static int first_drv_init(void)

    {major = register_chrdev(0, "first_drv", &first_drv_fops); // 注册, 告诉内核}

    出口函数

    static void first_drv_exit(void)

    {
      unregister_chrdev(major, "first_drv"); // 卸载

    }

    构造一个file_operation结构体

    static struct file_operations first_drv_fops = {
    .owner = THIS_MODULE, /* 这是一个宏,推向编译模块时自动创建的__this_module变量 */
    .open = first_drv_open,
    .write = first_drv_write,
    };

    相关的修饰:让内核知道这是个特殊的函数,作为驱动用

    module_init(first_drv_init);
    module_exit(first_drv_exit);

    在加上一个协议:应为Linux为开源的,所以要遵循一些协议

    MODULE_LICENSE("GPL");

    剩下的就是对结构体里面的open、read、write函数进行硬件操作,如open对硬件引脚的定义、设置,read读取硬件引脚寄存器的状态,如灯是开还是关,write就是对相关硬件寄存器的操作,比如对相关数据寄存器写0/1来控制LED灯的亮灭。

    相关硬件操作:比如对于LED灯简单硬件操作而言

    根据芯片手册、原理图、确定硬件,操作相关寄存器对设置相关的引脚。然后设置相关的数据寄存器对引脚的控制。

    上层测试程序会调用open、read、write函数最终会调用到驱动程序file_opreation结果体里面的open、read、write函数进而对硬件如LED灯的点亮操作。

    相关代码如下

    fist_drv.c

    #include <linux/module.h>
    #include <linux/kernel.h>
    #include <linux/fs.h>
    #include <linux/init.h>
    #include <linux/delay.h>
    #include <asm/uaccess.h>
    #include <asm/irq.h>
    #include <asm/io.h>
    #include <asm/arch/regs-gpio.h>
    #include <asm/hardware.h>
    
    static struct class *firstdrv_class;
    static struct class_device    *firstdrv_class_dev;
    
    volatile unsigned long *gpfcon = NULL;
    volatile unsigned long *gpfdat = NULL;
    
    
    static int first_drv_open(struct inode *inode, struct file *file)
    {
        //printk("first_drv_open
    ");
        /* 配置GPF4,5,6为输出 */
        *gpfcon &= ~((0x3<<(4*2)) | (0x3<<(5*2)) | (0x3<<(6*2)));
        *gpfcon |= ((0x1<<(4*2)) | (0x1<<(5*2)) | (0x1<<(6*2)));
        return 0;
    }
    
    static ssize_t first_drv_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
    {
        int val;
    
        //printk("first_drv_write
    ");
    
        copy_from_user(&val, buf, count); //    copy_to_user();
    
        if (val == 1)
        {
            // 点灯
            *gpfdat &= ~((1<<4) | (1<<5) | (1<<6));
        }
        else
        {
            // 灭灯
            *gpfdat |= (1<<4) | (1<<5) | (1<<6);
        }
        
        return 0;
    }
    
    static struct file_operations first_drv_fops = {
        .owner  =   THIS_MODULE,    /* 这是一个宏,推向编译模块时自动创建的__this_module变量 */
        .open   =   first_drv_open,     
        .write    =    first_drv_write,       
    };
    
    
    int major;
    static int first_drv_init(void)
    {
        major = register_chrdev(0, "first_drv", &first_drv_fops); // 注册, 告诉内核
    
        firstdrv_class = class_create(THIS_MODULE, "firstdrv");
    
        firstdrv_class_dev = class_device_create(firstdrv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "xyz"); /* /dev/xyz */
    
        gpfcon = (volatile unsigned long *)ioremap(0x56000050, 16);
        gpfdat = gpfcon + 1;
    
        return 0;
    }
    
    static void first_drv_exit(void)
    {
        unregister_chrdev(major, "first_drv"); // 卸载
    
        class_device_unregister(firstdrv_class_dev);
        class_destroy(firstdrv_class);
        iounmap(gpfcon);
    }
    
    module_init(first_drv_init);
    module_exit(first_drv_exit);
    
    
    MODULE_LICENSE("GPL");

    编写:Makefile

    KERN_DIR = /work/system/linux-2.6.22.6
    
    all:
        make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 
    
    clean:
        make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
        rm -rf modules.order
    
    obj-m    += first_drv.o

    编译成功后,把程序放到开发板文件系统目录下,执行insmod  文件名  装载驱动,运行驱动程序为./文件名   如果想卸载执行remod 文件名命令

    测试程序:

    firstdrvtest.c

    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <stdio.h>
    
    /* firstdrvtest on
      * firstdrvtest off
      */
    int main(int argc, char **argv)
    {
        int fd;
        int val = 1;
        fd = open("/dev/xyz", O_RDWR);
        if (fd < 0)
        {
            printf("can't open!
    ");
        }
        if (argc != 2)
        {
            printf("Usage :
    ");
            printf("%s <on|off>
    ", argv[0]);
            return 0;
        }
    
        if (strcmp(argv[1], "on") == 0)
        {
            val  = 1;
        }
        else
        {
            val = 0;
        }
        
        write(fd, &val, 4);
        return 0;
    }
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