Linux驱动之LED驱动编写

1、查看原理图，确定需要控制的IO端口

打开原理图，确定需要控制的IO端口为GPF4、GPF5、GPF6。

2、查看芯片手册，确定IO端口的寄存器地址，可以看到它的基地址为0x56000050

3、编写驱动代码，编写驱动代码的步骤如下：

 1）、编写出口、入口函数。

　　a、首先利用register_chrdev函数如果第一个参数为0的话那么会自动分配一个主设备号为Firstmajor ；第二个参数firstled_drv会是这个字符设备的名称可以利用命令cat /proc/devices看到；第三个参数是它的first_drv_fops结构体，这个结构体是字符设备中最主要的，后面再说明。

　　b、接着利用class_create函数创建一个firt_drv_class类。它的第一个参数指向这个模块，第二个参数为类的名称。再利用class_device_create创建四个设备节点，第一个参数为类、第三个参数为设备号，第五个参数为设备节点的名称，第六个参数为次设备号。这样的话会在加载驱动之后自动在/dev目录下创建四个设备文件。

　　c、ioremap函数重映射函数，将物理地址转换成虚拟地址

　　d、a-c为驱动入口函数，在驱动出口函数会将a-c创建的东西全部删除。

　　e、module_init与module_exit表示在insmod与rmmod的时候内核会调用first_ledsdrv_init与first_ledsdrv_exit

/*

 * 执行insmod命令时就会调用这个函数 

 */

static int __init first_ledsdrv_init(void)

{

    int minor;//次设备号

    Firstmajor = register_chrdev(0, 'firstled_drv', &first_drv_fops);//注册first_drv_fops结构体到字符设备驱动表,0表示自动分配主设备号

    if(Firstmajor<0)

    {

              printk(' first_drv can't register major numbern');

              return Firstmajor;

        }

    firt_drv_class = class_create(THIS_MODULE, 'leds');//创建类 

    firt_drv_class_dev[0] = class_device_create(firt_drv_class, NULL, MKDEV(Firstmajor, 0), NULL, 'leds');//创建设备节点

    if (unlikely(IS_ERR(firt_drv_class_dev[0])))

            return PTR_ERR(firt_drv_class_dev[0]);

    for(minor=1;minor<4;minor++)

    {

        firt_drv_class_dev[minor] = class_device_create(firt_drv_class, NULL, MKDEV(Firstmajor, minor), NULL, 'led%d',minor);//创建设备节点

        if (unlikely(IS_ERR(firt_drv_class_dev[minor])))

            return PTR_ERR(firt_drv_class_dev[minor]);

    }

    gpfcon = ioremap(0x56000050 , 16);//重映射，将物理地址变换为虚拟地址

    gpfdat = gpfcon + 1;

    printk('firstdrv module insmodedn');

    return 0;

}

/*

 * 执行rmmod命令时就会调用这个函数 

 */

static void __exit first_ledsdrv_exit(void)

{

    int i;

    for(i=0;i<4;i++)

        class_device_unregister(firt_drv_class_dev[i]);//删除设备节点

    class_destroy(firt_drv_class);//删除类

    iounmap(gpfcon);//删除重映射分配的地址

    unregister_chrdev(Firstmajor, 'firstled_drv');//将rst_drv_fops结构体从字符设备驱动表中删除

    printk('firstdrv module rmmodn');

}

/* 这两行指定驱动程序的初始化函数和卸载函数 */

module_init(first_ledsdrv_init);

module_exit(first_ledsdrv_exit);

 2）、添加file_operations 结构体，这个是字符设备驱动的核心结构，所有的应用层调用的函数最终都会调用这个结构下面定义的函数。

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_ledsdrv_open,     

    .write    =    first_ledsdrv_write,       

};

其中THIS_MODULE在linux/module.h中定义，它执向__this_module的地址

84    extern struct module __this_module;

85    #define THIS_MODULE (&__this_module)

而__this_module这个变量是在编译的时候由modpost程序生成的，它的结构如下：

struct module __this_module

__attribute__((section('.gnu.linkonce.this_module'))) = {

 .name = KBUILD_MODNAME,

 .init = init_module,

#ifdef CONFIG_MODULE_UNLOAD

 .exit = cleanup_module,

#endif

};

3）、分别编写file_operations 结构体下的open、wrtie函数。当应用程序调用系统调用led设备的open与write时最终内核会定位到驱动层的open与write函数。

其中open函数的功能是根据打开的设备文件初始化相应的io口为输出口

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

{

    int minor = MINOR(inode->i_rdev);//取得次设备号，根据次设备号来配置IO端口

    switch(minor)

        {

            case 0:

                *gpfcon &= ~((3 << 8)  | (3 << 10) | (3 << 12));//先清0 :8,9,10,11,12,13

                *gpfcon |= ((1 << 8)  | (1 << 10) | (1 << 12));//再置1:8,10,12break;

                printk('initialize ledsn');

                break;

            case 1:

                *gpfcon &= ~((3 << 8) );//先清0 :8,9,10,11,12,13

                *gpfcon |= ((1 << 8));//再置1:8,10,12break;

                printk('initialize led1n');

                break;

            case 2:

                *gpfcon &= ~( (3 << 10));//先清0 :8,9,10,11,12,13

                *gpfcon |= ( (1 << 10) );//再置1:8,10,12break;

                printk('initialize led2n');

                break;

            case 3:

                *gpfcon &= ~((3 << 12));//先清0 :8,9,10,11,12,13

                *gpfcon |= ((1 << 12));//再置1:8,10,12break;

                printk('initialize led3n');

                break;

            default:break;

        }

//    printk('hello this is openn');

    return 0;

}

write函数的功能是根据设备文件以及向设备写入的值来操作相应的IO口做相应的动作

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

{

    char val;

    int ret;

    int minor = MINOR(file->f_dentry->d_inode->i_rdev);//根据文件取出次设备号

    ret = copy_from_user(&val, buf, count);//ret返回0表示拷贝成功

    if(!ret)

    {

        switch(minor)

        {

            case 0:

                if(val==1)

                {

                    *gpfdat &= ~((1 << 4) | (1<<5) | (1<<6));//点灯

                     printk('leds onn');

                }

                else if(val == 0)

                {

                    *gpfdat |= ((1 << 4) | (1<<5) | (1<<6));//灭灯

                    printk('leds offn');

                }

                break;

            case 1:

                if(val==1)

                {

                    *gpfdat &= ~((1 << 4));//点灯

                     printk('led1 onn');

                }

                else if(val == 0)

                {

                    *gpfdat |= ((1 << 4));//灭灯

                    printk('led1 offn');

                }

                break;

            case 2:

                if(val==1)

                {

                    *gpfdat &= ~((1<<5));//点灯

                     printk('led2 onn');

                }

                else if(val == 0)

                {

                    *gpfdat |= ((1<<5));//灭灯

                    printk('led2 offn');

                }

                break;

            case 3:

                if(val==1)

                {

                    *gpfdat &= ~((1<<6));//点灯

                     printk('led3 onn');

                }

                else if(val == 0)

                {

                    *gpfdat |= ((1<<6));//灭灯

                    printk('led3 offn');

                }

                break;

            default:break;

        }

    }

    else

        printk('copy from user wrong!!!!%d  %dn',ret,count);

//    printk('hello this is writen');

    return 0;

}