驱动模块分离概念

    还记得以前刚开始学习编写程序的时候，无论再多的代码，再多的功能都是使劲的往同一个.C文件中塞，最后导致的直接结果就是，代码多，功能复杂，严重的妨碍了我们代码可移植性甚至良好的阅读性，接下来，我们开始来学习将一个驱动程序进行拆分，根据各种代码的性质或者功能来写入不同的.C文件中，此处，我们来尝试使用平台设备来实现IMX257蜂鸣器的驱动分离代码。

    前面我们实现了beep驱动,博客地址http://www.cnblogs.com/lihaiyan/p/4298105.html

    在本实验中,我们根据beep的性质，分为设备，驱动两个模块分别编写驱动程序，在设备的.C文件中，负责定义驱动的设备IO地址等可变的信息，而在驱动的.C文件中负责统一的内存地址IOREMAP映射，注册设备等不变的代码。这样，当我们程序要修改时，比如说如果我们要将beep修改为led的话，那么就只需要将设备的.C文件中的地址修改过来就可以了，大大的增强了代码的可移植性。

    接下来，我么开始步入正题：

一、设备beep_dev.c的实现

1.定义平台设备结构体

如图所示，在平台设备结构体，需要注意两个地方，

第一个是.name，它是用于保存在设备链中，利用它在驱动链中进行匹配，找到相应的驱动程序。

第二个是.resources，它是一个资源结构体，用于保存我们IMX257板子的内存IO地址，当我们要更改硬件是，只需要修改资源结构体中的数据即可。简单的说，资源结构体主要的功能就是传递参数，将板子的内存地址传入beep_drv.c中，beep_drv.c只要通过platform_get_resource函数即可得到资源中保存的数据。

2.定义资源结构体

如图所示：

在资源结构体数组中，

数组0中存储了IMX257的IOMUX的基地址

数组1中存储了IMX257的GPIO1的基地址，此处我们的beep为GPIO1_26

数组2中存储了IMX257的beep在GPIO1地址的偏移

在beep_drv.c将这些数据获取，然后分别ioremap进行地址映射

3.接下来就是在分别在入口函数中申请平台设备，在出口函数中注销平台设备

总结一下，可以发现我们的设备beep_dev.C文件中只做了一件事，那就是保存IMX257的地址，所以，如果我们以后要移植 驱动程序的话，只需要修改地址就够了。当然，蜂鸣器有点简单，在以后的程序可能就没这么简单了，不过总体的框架都是这样，实现了驱动模块分离。

二、驱动beep_drv.c的实现

1.平台驱动支持

    和上面差不多，此处我们先实现一个平台驱动的支持，也就是

①定义平台驱动结构体

②在入口函数中注册平台驱动

③在出口函数中卸载平台驱动

此处就不再详细将这个，见下图：

2.平台驱动探测函数probe实现

接下来，重点来了，我们此处驱动程序的核心就是在probe这个函数。

当我们的驱动和设备匹配成功之后，就会调用probe函数，在此函数中可以干任何我们想干的事。

所以，我们呢，就利用此函数完成我们的硬件设备初始化的工作。

①得到前面设备beep_dev.c文件中的资源结构体的资源

②将前面的资源中的地址，通过ioremap函数分别映射地址

③注册字符设备驱动，创建类，然后再类下面创建设备节点

如下图所示：

3.平台驱动释放函数remove实现

在remove函数中，自然就是将前面我们映射的地址取消映射，卸载字符设备驱动程序

如图所示：

4.实现file_opration结构体

前面注册字符设备时，需要一个file_operation结构体，用于制定读写函数，如下图所示：

5.实现打开函数beep_open

    前面，我们的probe函数中已经实现了IO地址的映射，以及设备号的自动申请，自动创建设备节点。但是，单独只有这些是还不够的，由于我们IMX257芯片的IO引脚为复用IO，总共有七中模式，要想实现特定的功能，必须还得对IO引脚进行配置，

    所以，我们此处，在打开函数中实现引脚的配置。

①配置GPIO引脚为模式5

②配置GPIO引脚为上拉模式，电压1.8v，CMOS输出

③配置蜂鸣器的GPIO1_26为输出模式

④将蜂鸣器引脚电平清零。

经过前面几步，我们就实现了IMX257引脚的正确配置。

如下图所示：

6.实现写函数beep_write

通过前面的额正确配置GPIO，我们就已经可以正确的使用beep了，接下来，我们通过写函数来将我们的数据传入内核，从而相应的控制蜂鸣器的正确鸣叫与停止。

三 、应用程序beep_test.c的实现

在测试程序中，我们只需要实现以下几步

①打开设备

②判断用户输入的命令

③根据用户的命令来相应的控制

当我们用户输入

./beep_test on         蜂鸣器响

./beep_test off        蜂鸣器地址响

./beep_test on_off     鸣器响5声

四、驱动测试：

imx257板子上加载，如图所示：

移除驱动：

附 设备 beep_dev.c 程序：

 1 #include

 2 #include

 3 #include

 4 #include

 5 #include

 6 #include

 7 #include

 8 

 9 #define DRIVER_NAME 'beep_dev'

10 #define DEVICE_NAME 'beep_dev'

11 #define IORESOURCE_IOMUX_BASE       0x00000200

12 #define IORESOURCE_GPIO1_BASE       0x00000400

13 #define IORESOURCE_BEEP_BIT         0x00000800

14 

15 

16 /* 定义资源结构体 */

17 static struct resource beep_resource[] = {

18     [0] =     {

19         .start     = 0x43FAC000,//IOMUX基地址

20         .end     = 0x43FAC000 + 0xFFF,

21         .flags = IORESOURCE_IOMUX_BASE,

22     },

23     [1] =     {

24         .start     = 0x53FCC000,//GPIO1基地址

25         .end     = 0x53FCC000 + 0xFFF,

26         .flags = IORESOURCE_GPIO1_BASE,

27     },

28     [2] = {

29         .start = 26,        //beep为GPIO1_26

30         .end = 26,

31         .flags = IORESOURCE_BEEP_BIT,

32     },

33 };

34 

35 static void beep_release(struct device *dev){

36 

37 }

38 

39 /*分配/设置/注册一个platform_device 结构体*/

40 static struct platform_device beep_dev = {

41     .name             = DEVICE_NAME,

42     .id                  = -1,

43     .num_resources     = ARRAY_SIZE(beep_resource),

44     .resource         = beep_resource,

45     .dev             = {

46         .release = beep_release,        

47     },

48 };

49 

50 //入口函数

51 static int beep_dev_init(void){

52         //注册一个平台设备

53     platform_device_register(&beep_dev);

54     return 0;

55 }

56 

57 //出口函数

58 static void beep_dev_exit(void){

59     platform_device_unregister(&beep_dev);

60 }

61 

62 module_init(beep_dev_init);

63 module_exit(beep_dev_exit);

64 

65 MODULE_AUTHOR('Lover雪儿');

66 MODULE_VERSION('0.1.0');

67 MODULE_LICENSE('GPL');

附 驱动 beep_drv.c 程序：

  1 #include

  2 #include

  3 #include

  4 #include

  5 #include

  6 #include

  7 #include

  8 #include

  9 #include

 10 

 11 #define DRIVER_NAME 'beep_dev'

 12 #define DEVICE_NAME 'beep_dev'

 13 

 14 #define IORESOURCE_IOMUX_BASE        0x00000200

 15 #define IORESOURCE_GPIO1_BASE        0x00000400

 16 #define IORESOURCE_BEEP_BIT            0x00000800

 17 

 18 static int major;        //主设备号

 19 static struct class *beep_class;//创建类，在类下面创建设备

 20 //定义寄存器

 21 static unsigned long base_iomux;      //iomux基址 0X 43FA C000 -  0X 43FA FFFF

 22 static unsigned long base_gpio1;    //gpio3      0X 53FC C000 -  0X 53FC FFFF

 23 #define MUX_CTL      (*(volatile unsigned long *)(base_iomux + 0x011c))// MUX_CTL模式选择  配置寄存器

 24 #define PAD_CTL      (*(volatile unsigned long *)(base_iomux + 0x0314))// PAD_CTL GPIO常用功能设置

 25 #define DR_GPIO1     (*(volatile unsigned long *)(base_gpio1 + 0x0000))// GPIO DR   数据寄存器  DR

 26 #define GDIR_GPIO1     (*(volatile unsigned long *)(base_gpio1 + 0x0004))// GPIO GDIR 方向控制寄存器  GDIR

 27 static int beep_pin;//引脚的偏移

 28 

 29 

 30 static int beep_open(struct inode *inode, struct file *file)

 31 {

 32     printk('<0>function open!nn');

 33     //引脚配置

 34     //MUX_CTL

 35     MUX_CTL &= ~(0x07 << 0);    

 36     MUX_CTL |= (0X05 << 0);    //设置为ALT5  GPIO1_26 BEEP

 37     //PAD_CTL

 38     PAD_CTL &= ~(0x01<<13 | 0x01<<3 | 0x03<<1 | 0x01<<0);   //1.8v 不需要上拉下拉  CMOS输出 slew rate

 39     //GDIR_GPIO1    配置为输出模式

 40     GDIR_GPIO1 &= ~(0x01 << beep_pin);    

 41     GDIR_GPIO1 |= (0x01 << beep_pin);    //配置为输出模式    

 42 

 43     //DR_GPIO1        配置为输出0 点亮ERR_LED

 44     DR_GPIO1 &= ~(0x01 << beep_pin);        //将GPIO1_26清零

 45 

 46     return 0;

 47 }

 48 static ssize_t beep_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)

 49 {

 50     int val;

 51     printk('<0>function write!nn');

 52     if(copy_from_user(&val,buf,count))

 53         printk('<0>copy_from_user error!n');        

 54     if(val == 1){    //响蜂鸣器

 55         DR_GPIO1 |= (0x01 << beep_pin);        //将GPIO1_26置1

 56     }else{            //停蜂鸣器

 57         DR_GPIO1 &= ~(0x01 << beep_pin);        //将GPIO1_26清零

 58     }

 59     return count;

 60 }

 61 

 62 //构造file_operation结构体

 63 static struct file_operations beep_fops = {

 64     .owner    = THIS_MODULE,    /*宏*/

 65     .open    = beep_open,

 66     .write    = beep_write,

 67 };

 68 

 69 

 70 

 71 //探测函数

 72 static int beep_probe(struct platform_device *pdev){

 73     struct resource *res;

 74     printk('<0> beep_probe,found beepnn');

 75     /* 根据platform的资源进行ioremap */

 76     //获取资源 IOMUX 的地址

 77     res = platform_get_resource(pdev,IORESOURCE_IOMUX_BASE,0);

 78     //映射IOMUX的内存地址

 79     base_iomux = (unsigned long)ioremap(res->start,res->end - res->start);

 80     

 81     //获取资源 GPIO1 的地址

 82     res = platform_get_resource(pdev,IORESOURCE_GPIO1_BASE,0);

 83     //映射GP1IO1的内存地址

 84     base_gpio1 = (unsigned long)ioremap(res->start,res->end - res->start);

 85     

 86     //获取资源 LED灯 的偏移地址

 87     res = platform_get_resource(pdev,IORESOURCE_BEEP_BIT,0);