Linux驱动之定时器在按键去抖中的应用

机械按键在按下的过程中会出现抖动的情况，如下图，这样就会导致本来按下一次按键的过程会出现多次中断，导致判断出错。在按键驱动程序中我们可以这么做：

在按键驱动程序中我们可以这么做来取消按键抖动的影响：当出现一个按键中断后不会马上去处理它，而是延时一个抖动时间（一般10ms），如果在这个时间内再次出现中断那么再次延时10ms。这样循环，一直到在这个10ms内只有一个按键中断，那么就认为这次是真的按键值，然后在定时器处理函数里处理它。上述过程可以利用内核的定时器来实现。

定时器二要素：定时时间、定时时间到后做什么事情。根据这两个要素来编写程序，直接在sixth_drv.c的驱动程序上更改直接看到代码：

1、定时器的创建，先建立一个定时器结构

static struct timer_list buttons_timer;//定义一个定时器

2、在模块装载时初始化定时器

static int sixth_drv_init(void)

{

    /*增加一个定时器用于处理按键抖动*/

    init_timer(&buttons_timer);

    buttons_timer.expires = 0;//定时器的定时时间

//    buttons_timer->data = (unsigned long) cs;

    buttons_timer.function = buttons_timeout;//定时时间到后的处理函数

    add_timer(&buttons_timer);//将定义的定时器放入定时器链表

    sixthmajor = register_chrdev(0, 'buttons', &sixth_drv_ops);//注册驱动程序

    if(sixthmajor < 0)

        printk('failes 1 buttons_drv registern');

    sixth_drv_class = class_create(THIS_MODULE, 'buttons');//创建类

    if(sixth_drv_class < 0)

        printk('failes 2 buttons_drv registern');

    sixth_drv_class_dev = class_device_create(sixth_drv_class, NULL, MKDEV(sixthmajor,0), NULL,'buttons');//创建设备节点

    if(sixth_drv_class_dev < 0)

        printk('failes 3 buttons_drv registern');

    gpfcon = ioremap(0x56000050, 16);//重映射

    gpfdat = gpfcon + 1;

    gpgcon = ioremap(0x56000060, 16);//重映射

    gpgdat = gpgcon + 1;

    printk('register buttons_drvn');

    return 0;

}

3、编写定时器处理函数

static void buttons_timeout(unsigned long data)

{

    unsigned int pin_val;

    static long cnt=0;

    //printk('timeout cnt : %dn',++cnt);

    if(pin_des==NULL)

        return;

    else

    {

    //    printk('pin_des != NULLn');

        pin_val = s3c2410_gpio_getpin(pin_des->pin);

        if(pin_val) //按键松开

            key_val = 0x80 | pin_des->key_val;

        else

            key_val = pin_des->key_val;

        wake_up_interruptible(&button_waitq);   /* 唤醒休眠的进程 */

        ev_press = 1;    

        kill_fasync(&sixth_fasync, SIGIO, POLL_IN);//发生信号给进程

    }

}

4、当在卸载驱动时将定时器删除；在中断处理程序中直接改变定时器的超时时间，并记录下是哪个按键按下的即可，其他处理都在定时器超时函数中。直接看到完整代码：

#include

#include

#include

#include

#include         //含有iomap函数iounmap函数

#include //含有copy_from_user函数

#include //含有类相关的处理函数

#include //含有S3C2410_GPF0等相关的

#include     //含有IRQ_HANDLEDIRQ_TYPE_EDGE_RISING

#include    //含有IRQT_BOTHEDGE触发类型

#include //含有request_irq、free_irq函数

#include

#include   //含有各种错误返回值

//#include

static struct class *sixth_drv_class;//类

static struct class_device *sixth_drv_class_dev;//类下面的设备

static int sixthmajor;

static unsigned long *gpfcon = NULL;

static unsigned long *gpfdat = NULL;

static unsigned long *gpgcon = NULL;

static unsigned long *gpgdat = NULL;

struct fasync_struct *sixth_fasync;

static unsigned int key_val;

struct pin_desc 

{

    unsigned int pin;

    unsigned int key_val;

};

static struct pin_desc  pins_desc[4] = 

{

    {S3C2410_GPF0,0x01},

    {S3C2410_GPF2,0x02},

    {S3C2410_GPG3,0x03},

    {S3C2410_GPG11,0x04}

};

static struct pin_desc *pin_des=NULL;

static unsigned int ev_press;

static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(button_waitq);//注册一个等待队列button_waitq

 static atomic_t open_flag = ATOMIC_INIT(1);     //定义原子变量open_flag 并初始化为1

static DECLARE_MUTEX(button_lock);     //定义互斥锁

static struct timer_list buttons_timer;//定义一个定时器

/*

  *0x01、0x02、0x03、0x04表示按键被按下

  */

/*

  *0x81、0x82、0x83、0x84表示按键被松开

  */

/*

  *利用dev_id的值为pins_desc来判断是哪一个按键被按下或松开

  */

static irqreturn_t buttons_irq(int irq, void *dev_id)

{

    pin_des = (struct pin_desc *)dev_id;//取得哪个按键被按下的状态

    mod_timer(&buttons_timer, jiffies+HZ/100);//10ms之后调用定时器处理函数

    return IRQ_HANDLED;

}

static int sixth_drv_open (struct inode * inode, struct file * file)

{

    int ret;

//    if(atomic_dec_and_test(&open_flag)==0)//自检后是否为0,不为0说明已经被人调用

//    {

//        atomic_inc(&open_flag);//原子变量+1

//        return -EBUSY;

//    }

    if(file->f_flags & O_NONBLOCK)//非阻塞方式

    {

        if(down_trylock(&button_lock))//获取信号量失败则返回

            return -EBUSY;

    }

    else    

        down(&button_lock);//获得信号量

    ret = request_irq(IRQ_EINT0, buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, 's1', (void * )&pins_desc[0]);

    if(ret)

    {

        printk('open failed 1n');

        return -1;

    }

    ret = request_irq(IRQ_EINT2, buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, 's2', (void * )& pins_desc[1]);

    if(ret)

    {

        printk('open failed 2n');

        return -1;

    }

    ret = request_irq(IRQ_EINT11, buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, 's3', (void * )&pins_desc[2]);

    if(ret)

    {

        printk('open failed 3n');

        return -1;

    }

    ret = request_irq(IRQ_EINT19, buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, 's4', (void * )&pins_desc[3]);

    if(ret)

    {

        printk('open failed 4n');

        return -1;

    }

    return 0;

}

static int sixth_drv_close(struct inode * inode, struct file * file)

{

//    atomic_inc(&open_flag);//原子变量+1

    up(&button_lock);//释放信号量

    free_irq(IRQ_EINT0 ,(void * )&pins_desc[0]);

     free_irq(IRQ_EINT2 ,(void * )& pins_desc[1]);

    free_irq(IRQ_EINT11 ,(void * )&pins_desc[2]);

    free_irq(IRQ_EINT19 ,(void * )&pins_desc[3]);

    return 0;

}

static ssize_t sixth_drv_read(struct file * file, char __user * userbuf, size_t count, loff_t * off)

{

    int ret;

    if(count != 1)

    {

        printk('read errorn');

        return -1;

    }

    if(file->f_flags & O_NONBLOCK)//非阻塞方式

    {

        if(!ev_press)//判断是否有按键按下，如果没有直接返回

        {

                key_val = 0;

                ret = copy_to_user(userbuf, &key_val, 1);

                return -EBUSY;

        }

    }

    else//如果没有按键动作，直接进入休眠

        wait_event_interruptible(button_waitq, ev_press);//将当前进程放入等待队列button_waitq中

    ret = copy_to_user(userbuf, &key_val, 1);

    ev_press = 0;//按键已经处理可以继续睡眠

    if(ret)

    {

        printk('copy errorn');

        return -1;

    }

    return 1;

}

static unsigned int sixth_drv_poll(struct file *file, poll_table *wait)

{

    unsigned int ret = 0;

    poll_wait(file, &button_waitq, wait);//将当前进程放到button_waitq列表

    if(ev_press)

        ret |=POLLIN;//说明有数据被取到了

    return ret;

}

static int sixth_drv_fasync(int fd, struct file * file, int on)

{

    int err;

    printk('fansync_helpern');

    err = fasync_helper(fd, file, on, &sixth_fasync);//初始化sixth_fasync

    if (err < 0)

        return err;

    return 0;

}

static struct file_operations sixth_drv_ops = 

{

    .owner   = THIS_MODULE,

    .open    =  sixth_drv_open,

    .read     = sixth_drv_read,

    .release = sixth_drv_close,

    .poll      =  sixth_drv_poll,

    .fasync   = sixth_drv_fasync,

};

static void buttons_timeout(unsigned long data)

{

    unsigned int pin_val;

    static long cnt=0;

    //printk('timeout cnt : %dn',++cnt);

    if(pin_des==NULL)

        return;

    else

    {

    //    printk('pin_des != NULLn');

        pin_val = s3c2410_gpio_getpin(pin_des->pin);

        if(pin_val) //按键松开

            key_val = 0x80 | pin_des->key_val;

        else

            key_val = pin_des->key_val;

        wake_up_interruptible(&button_waitq);   /* 唤醒休眠的进程 */

        ev_press = 1;    

        kill_fasync(&sixth_fasync, SIGIO, POLL_IN);//发生信号给进程