基于linux的led驱动程序实现
实验5 嵌入式Linux Led程序设计
实验5 嵌入式Linux Led程序设计一、实验目的:1.了解实验板的硬件资源。
2.掌握嵌入式Linux Led程序设计。
3.掌握嵌入式linux程序下载运行方法。
二、实验板介绍1.Smart210 核心板介绍2.Smart210 底板介绍3.用户LED二、实验内容:1.启动终端(快捷键ctrl+alt+t),在ubuntu下的/mnt/nfs建立hello文件夹(如果已经创建忽略此步),使用Gedit软件编辑hello.c程序,文件名为hello.c. 编译程序生成可执行代码。
(5)输入源代码:(6)输入编译链接命令:(7)运行执行文件,在ubuntu上运行该文件查看运行结果hello_arm:2.minicom的使用实验内容:在终端运行minicom,设置相关参数,实现与ARM实验板的COM0通信。
步骤:(1)将实验箱的串口与PC电脑的串口相连。
(2)在电脑端插入USB转串口线,将USB转串口直接连接到ubuntu,如果成功显示为:出现minicom的配置界面,通过上下键进入Serial port setup选项。
修改“SerialDevice”为/dev/ttyUSB0,修改”Bps/Par/Bits”为”115200 8N1”。
直接“EXIT”,回到minicom的操作界面。
正确的话,进入实验板的嵌入式linux终端,按回车键显示如下:3.将hello程序运行在嵌入式linux(1)将实验步骤1生成的hello_arm,拷贝到u盘。
(2)将U盘插入实验板的usb口。
Minicom上会显示如下信息(3)查看嵌入式自动挂载U盘,挂载目录为/udisk运行执行文件,在实验板上运行hello_arms看运行结果4.嵌入式linux Led程序(1)进入/mnt/nfs(2)创建led文件夹:(3)进入led目录(4)使用Gedit软件编辑ledtest.c程序(5)输入源代码:(6)编译ledtest.c5.式linux,并运行,并观察结果。
linux中的led的控制方式
linux中的led的控制方式LED,全称为Light Emitting Diode,是一种半导体器件,具有低功耗、长寿命、高亮度等特点,因而被广泛应用于各种电子设备中。
在Linux系统中,我们可以通过控制GPIO(General Purpose Input/Output)引脚的电平状态来控制LED的亮灭。
在Linux系统中,GPIO引脚的控制需要通过文件系统来实现。
常见的GPIO文件路径为/sys/class/gpio/gpioX,其中X代表GPIO引脚的编号。
在控制LED之前,我们需要先将对应的GPIO引脚导出,即将GPIO引脚的控制权交给用户空间。
导出GPIO引脚可以通过以下命令实现:echo X > /sys/class/gpio/export其中X为GPIO引脚的编号。
执行完该命令后,在/sys/class/gpio 路径下就会出现一个gpioX文件夹,其中包含了GPIO引脚的相关信息,如方向、电平等。
接下来,我们需要设置GPIO引脚的方向,即输入或输出。
对于控制LED来说,我们需要将GPIO引脚的方向设置为输出。
可以通过以下命令实现:echo out > /sys/class/gpio/gpioX/direction其中out表示输出方向。
如果需要将GPIO引脚设置为输入方向,则将out替换为in即可。
设置完GPIO引脚的方向后,就可以通过修改GPIO引脚的电平来控制LED的亮灭了。
将GPIO引脚的电平设置为高电平,LED就会亮起来;将GPIO引脚的电平设置为低电平,LED就会熄灭。
可以通过以下命令来修改GPIO引脚的电平:echo 1 > /sys/class/gpio/gpioX/value其中1表示高电平,0表示低电平。
执行完该命令后,即可控制对应GPIO引脚的电平,从而控制LED的亮灭。
为了避免在控制LED时频繁执行上述命令,我们可以编写一个简单的脚本来实现LED的控制。
实验四 在嵌入式Linux上开发LED显示应用程序
应用程序访问物理设备的方法
• 在嵌入式Linux中应用程序或用户通过设备 驱动程序(模块)提供的能力来操作物理 设备 • 设备文件是连接应用程序或用户与设备驱 动程序之间的桥梁
应用程序访问物理设备的方法
实验内容
• 在嵌入式Linux上开发应用程序,通过LED控 制电路设备驱动(实验三中已开发)的能 力操作LED控制电路,实现三个LED灯交替 点亮与熄灭的跑马灯功能
在嵌入式Linux上开发LED显示应用程序实验
• 实验设备
– 硬件:PC机、博创PXA270-DVP实验箱、博创 FPGA扩展板 – 软件: Altera Quartus II、Red Hat Linux 、GNU 跨平台开发工具链
在嵌入式Linux上开发LED显示应用程序实验
• 实验原理
– 应用程序、设备驱动程序与硬件操作之间的关 系 – 嵌入式Linux设备文件 – 嵌入式Liux中应用程序访问物理设备的方法
在嵌入式Linux上开发LED显示应用程序实验
• • • •
实验目的 实验设备 实验原理 实验内容
在嵌入式Linux上开发LED显示应用程序实验
• 实验目的
– 理解应用程序、设备驱动程序与硬件操作之间 的关系 – 掌握嵌入式Linux中设备文件的概念 – 掌握嵌入式Linux中应用程序访问物理设备的方 法
嵌入式Linux设备文件
嵌入式Linux设备文件
• 设备文件的创建
– 在设备驱动程序模块加载后使用mknod命令创 建(针对字符设备和块设备) – 使用主、从设备号来描述此设备 – 主设备号对应于不同的设备驱动程序,从设备 号用来区分具有相同主设备号的不同设备
• 设备文件的操作
– 将硬件设备看成普通文件,可以通过文件操作 的系统调用来打开、关闭、读取和写入设备
毕业设计任务书之基于Linux操作系统的LED驱动程序设计
中原工学院信息商务学院毕业设计(论文)任务书姓名系专业班题目基于Linux操作系统的LED驱动程序设计设计任务1、研究嵌入式处理技术的发展现状2、研究S3C2410处理器的基本结构和工作原理3、学习驱动程序设计的基本知识4、设计基于ARM9的LED硬件电路5、设计基于ARM9的驱动程序6、程序调试7、撰写毕业论文、答辩时间进度第01~02周:毕业实习,撰写实习报告第03~04周:研究嵌入式技术的基本原理,研究S3C2410的基本结构和原理第05~06周:学习驱动程序设计的基本知识第07~08周:设计Linux的LED硬件电路第09~12周:设计驱动程序第13~14周:程序调试第15~16周:撰写毕业论文,准备答辩原始参资考料文和献主要[1]陈赜等.嵌入式技术原理与应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2011.1.[2]王宇行. ARM 程序分析与设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008.3.[3]熊茂华,熊昕.嵌入式Linux实时操作系统及应用编程[M].北京:清华大学出版社,2011.5.[4]Labrosse J著.邵贝贝译.嵌入式实时操作系统pC/OS-I1[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.[5]许勇,陈蜀宇.基于ARM 的嵌入式Linux图形界面的研究与实现[J].计算机系统应用,2011,20(10):137-141.[6]冷玉林,钟将.基于ARM 的嵌入式Linux系统构建[J].计算机系统应用,2010,19(1 1):23-26.[7]李宗海,陈蜀宇,李海伟.嵌入式Linux系统在ARM 平台上的构建.计算机系统应用,2010,19(10):153-157.[8]3C2410X 32-BIT RISC MICROPROCESSOR USER'S MANUAL Revision 1.2.Samsung Electronics,2003.系主任签字指导教师签字。
LINUX驱动程序LED+定时器实现流水灯,TQ2440上试验通过
LINUX驱动程序LED+定时器实现流水灯,TQ2440上试验通过驱动程序代码如下:#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include#define LED_MAJOR 244#define GPBCON_CFG_V AL ( (1<<10) | (1<<12) | (1<<14) | (1<<16) ) //GPB5,6,7,8 output mode#define LED1 1#define LED2 2#define LED3 3#define LED4 4#define ON 1#define OFF 0static unsigned long led_major = LED_MAJOR;struct led_dev{struct cdev cdev;struct timer_list s_timer;atomic_t led_no;atomic_t sec_counter;};struct led_dev *led_devp;volatile unsigned int *GPBCON=NULL;volatile unsigned int *GPBDAT=NULL;static void sec_timer_handler(unsigned long arg){int num;mod_timer(&led_devp->s_timer,jiffies+HZ);atomic_inc(&led_devp->sec_counter);num = atomic_read(&led_devp->led_no);if(num == 4){atomic_set(&led_devp->led_no,1);}else{atomic_inc(&led_devp->led_no);}}static int led_open(struct inode *inode,struct file *filp) { struct timer_list *timer;timer = &led_devp->s_timer;init_timer(timer);timer->function = sec_timer_handler;timer->expires = jiffies+HZ;add_timer(timer);atomic_set(&led_devp->sec_counter,0);atomic_set(&led_devp->led_no,0);return 0;}static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp) {del_timer(&led_devp->s_timer);return 0;}static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf,size_t size, loff_t *ppos){int count,led_no;int result;count = atomic_read(&led_devp->sec_counter);led_no = atomic_read(&led_devp->led_no);result = (count<<3)+led_no;if(put_user(result,(int*)buf)){return -EFAULT;}else{return sizeof(int);}}static int led_ioctl(struct inode* inode, struct file* filp, unsigned int cmd, unsigned long arg){if( (arg > 4) || (arg < 1) ){printk(KERN_NOTICE "Led No. Error!\n");}switch(cmd){case OFF: *GPBDAT |= 1<<(arg+4);break;case ON: *GPBDAT &= ~(1<<(arg+4));break;default: printk(KERN_NOTICE "cmd error!\n");}return 0;}static const struct file_operations led_fops ={.owner = THIS_MODULE,.read = led_read,.open = led_open,.ioctl = led_ioctl,.release = led_release,};static void led_setup_cdev(struct led_dev *dev, int index) {int err,devno = MKDEV(led_major,index);cdev_init(&dev->cdev,&led_fops);dev->cdev.owner = THIS_MODULE;err = cdev_add(&dev->cdev,devno,1);if(err){printk(KERN_NOTICE "Error %d adding %d\n",err,index); }}static int led_init(void)int result;dev_t devno = MKDEV(led_major,0);if(led_major)result = register_chrdev_region(devno,1,"led");else{result = alloc_chrdev_region(&devno,0,1,"led");led_major = MAJOR(devno);}if(result<0){printk("register failed!");return result;}/*涓鸿澶囨弿杩扮粨鏋勫垎閰嶅唴瀛?/led_devp =(struct led_dev*)kmalloc(sizeof(struct led_dev),GFP_KERNEL);if(!led_devp){result = -ENOMEM;unregister_chrdev_region(devno,1);}memset(led_devp, 0 ,sizeof(struct led_dev));led_setup_cdev(led_devp,0);GPBCON = (volatile unsigned int*)ioremap(0x56000010,16);GPBDAT = GPBCON+1;*GPBCON = GPBCON_CFG_V AL;*GPBDAT |= 0xf<<5;return 0;static void led_exit(void){cdev_del(&led_devp->cdev);kfree(led_devp);unregister_chrdev_region(MKDEV(led_major,0),1); }MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("Vanbreaker");module_init(led_init);module_exit(led_exit);测试程序代码如下:#include#include#include#include#include#define ON 1#define OFF 0int main(){int fd;int led_no,count = 0,old_count = 0;int ret;fd = open("/dev/led_timer",O_RDWR);if(fd != -1){while(1){read(fd,&ret,sizeof(int));led_no = ret&0x07;count = ret>>3;if(count != old_count){if(led_no!=1){ioctl(fd,OFF,led_no-1);}else{ioctl(fd,OFF,4);}ioctl(fd,ON,led_no);printf("Led NO:%d sec:%d\n",led_no,count); old_count = count;}}}else{printf("Cannot Open File");}}。
linux驱动开发实例
linux驱动开发实例
Linux驱动开发是Linux操作系统下设备驱动程序的编写过程,它是连接硬件设备与操作系统内核的桥梁,使操作系统能够正确地与硬件设备进行通信。
下面给出一个简单的Linux驱动开发实例,用于控制一个LED灯的亮灭。
首先,我们需要定义LED灯所连接的GPIO引脚,以及对应的寄存器地址。
然后,我们编写一个字符设备驱动程序,通过读写文件的方式来控制LED灯的亮灭。
在驱动程序的初始化函数中,我们需要注册字符设备,并申请设备号。
同时,我们还需要初始化GPIO引脚,将其配置为输出模式,并设置默认的输出电平为低电平,使LED灯熄灭。
在驱动程序的读写函数中,我们需要根据传入的参数来控制LED灯的亮灭。
当写入特定的字符时,我们改变GPIO引脚的输出电平,从而控制LED灯的亮灭。
当读取设备文件时,我们可以返回LED灯当前的状态。
最后,在驱动程序的卸载函数中,我们需要注销字符设备,并释放申请的设备号。
同时,我们还需要将GPIO引脚恢复为默认状态,以避免对其他设备产生干扰。
需要注意的是,在Linux驱动开发中,我们需要对内核编程有一定的了解,熟悉Linux 系统的体系结构和内核提供的API函数。
同时,我们还需要掌握设备驱动程序的基本概念和编写方法,以及调试和测试驱动程序的技巧。
总之,Linux驱动开发是一项复杂而有趣的工作,它需要我们具备扎实的编程基础和深入的系统知识。
通过掌握Linux驱动开发的技术和方法,我们可以为Linux系统的硬件支持和功能扩展做出自己的贡献。
基于linux的led驱动程序实现
基于linux的led驱动程序实现一.博创开发平台硬件LED的实现博创开发平台设置了3个GPIO控制的LED和一个可直接产生外部硬件中断的按键,LED分别使用了S3C2410的GPC5, GPC6, GPC7三个GPIO,按键接到INT5中断。
下面对S3C2410 GPIO的各个寄存器作出说明,用GPIO控制的LED就是通过操作GPIO的各个寄存器进行配置和操作的。
S3C2410包含GPA、GPB、……、GPH八个I/O端口。
它们的寄存器是相似的:GPxCON 用于设置端口功能(00表示输入、01表示输出、10表示特殊功能、11保留不用), GPxDAT用于读/写数据,GPxUP用于决定是否使用内部上拉电阻(某位为0时,相应引脚无内部上拉;为1时,相应引脚使用内部上拉)。
这里要稍微注意一点的地方是PORTA和其他几组端口的使用不太一样,这里不讨论A 口,B到H组口的使用完全相同。
以下是S3C2410手册上的数据[13]:The S3C241DX has 117 muhi-funotional input/output port pjfis. The ports are:—Port A (GPAl; 2>oulput port—Port B (GPBJ- 11-Fnpirt/output pert—Port C [GPC)' 16-input/output port— Part D (GPD): iG-iriput/output port—Pert E (GPE) 16-inpufoutput pert—Port F (GPF); 8-input/output port— Port G (GPG): 16*input/oiJtput port—Pert H (GPH); 11-inpuVoutput port图 1.1 S3C2410 端口GPC 口有16个IO 口,查datasheetS3C2410》所用的地址为:图1.2 C组GPIO的地址即GPCCON 地址为0x56000020, GPCDAT 地址为0x56000024,各位的设置具体见下图,则对应的GPCCON寄存器的位为:图1.3 GPCCON寄存器相应的位这里用到了5, 6, 7三个口,CON寄存器要完成对对应口的设置工作,将相应的口设置为输出状态,其他的口不用考虑,设置为输出的话就是0x15v<10, 这样3个IO 口就设置为了输出。
实验三 在嵌入式Linux上开发LED控制电路设备驱动程序
实验内容
• 在嵌入式Linux上设计LED控制电路设备驱动 程序ຫໍສະໝຸດ 嵌入式Linux字符型设备
• 嵌入式Linux基本设备类型
– 字符型设备 – 块设备 – 网络设备 – 其他设备(相关的协议栈由kernel附加层支持)
• 嵌入式Linux字符型设备
– 实现和管理简单 – 无需缓冲,直接读写的设备(例如串口设备) – 可以被看作一个类似文件的数据流
与设备驱动程序关联的内核数据结构
Linux内核模块
• Linux模块由没有链接成完整可执行文件的目标 代码组成 • Linux模块可以动态装载(链接)到运行中的内 核中,也可以从内核中动态卸载 • Linux内核提供了对许多模块类型的支持,其中 包括设备驱动程序 • 因为Linux模块运行在内核空间,所以只能调用 内核输出的函数,而不能调用外部库中的函数 (例如只能使用内核输出的printk 函数,而不 能使用libc中的printf函数)
• 申明模块退出函数
– module_exit(cleanup_function);
• 实现模块退出函数
static void __exit cleanup_function(void) { /* Cleanup code here */ }
Linux内核模块管理
• 加载模块(insmod) • 卸载模块(rmmod) • 查询内核中当前加载的模块列表(lsmod)
alteraquartusiiredhatlinuxgnu跨平台开发工具链在嵌入式linux上开发led控制电路设备驱动程序实验?实验原理嵌入式linux设备驱动程序与内核模块嵌入式linux字符型设备嵌入式linux中与设备驱动程序关联的内核数据嵌入式linux中与设备驱动程序关联的内核数据结构嵌入式linux字符型设备驱动程序框架led控制电路设备驱动程序工作原理嵌入式linux设备驱动程序?设备驱动程序是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序相当于硬件的接口操作系统通过设备驱动程序来控制硬件设备的工作备的工作?嵌入式linux中设备驱动程序通常是以内核模块的形式存在的linux内核模块?linux模块由没有链接成完整可执行文件的目标代码组成?linux模块可以动态装载链接到运行中的内核中也可以从内核中动态卸载?linux内核提供了对许多模块类型的支持其中包括设备驱动程序?因为linux模块运行在内核空间所以只能调用内核输出的函数而不能调用外部库中的函数例如只能使用内核输出的printk函数而不能使用libc中的printf函数linux内核模块代码结构?申明模块初始化函数moduleinitinitializationfunction
基于嵌入式Linux的LED驱动开发与应用
基于嵌入式Linux的LED驱动开发与应用摘要:简要介绍了基于嵌入式ARM处理器芯片LPC3250的嵌入式Linux的LED驱动程序的开发原理、流程以及相关主要接口硬件电路的设计。
实际运行结果表明,该设计完全达到预期效果。
关键词:嵌入式Linux;LED;硬件;驱动程序0引言随着IT技术和嵌入式技术的快速发展,嵌入式产品已经广泛应用于工业、能源、环保、通信等各个行业,显示出其强大的生命力。
Linux是当今流行的操作系统之一,具有源代码开放、内核稳定、功能强大和可裁减等优点而成为众多应用的首选。
同样嵌入式Linux也继承了Linux的诸多优点。
对Linux应用程序来说,由于设备驱动程序屏蔽了硬件的细节,其硬件设备将作为一个特殊的文件,因此应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。
本设计中驱动的设备是基于NXP公司的LPC3250微处理器开发的LED信号指示灯,利用这些指示灯来显示仪器的运行状态,方便用户了解仪器的工作状况。
1LPC3250简介及接口电路设计本设计中主控芯片采用LPC3250微处理器,具有高集成度、高性能、低功耗等特点。
它采用90nm工艺和ARM926EJS内核,主频最高为208MHz,具有全系列标准外设。
其中包括带专用DMA控制器的24位LCD控制器,可支持STN和TFT面板。
充分满足本设计的需要,外部只需加入很少芯片就可实现系统功能<sup>[1]</sup>。
LPC3250共有296个管脚。
对于4个LED灯来说需要用到4个引脚,这里使用GPIO端口来设计,GPM1~GPM3作为LED灯的控制端口,另外还需要为LED提供电源,这里需要3.3V的直流电源。
接口电路设计如图1所示。
GPM0~GPM3分别与电阻、LED连接,当GPM0~GPM3置为低电平时,相应的LED灯点亮。
2驱动程序设计在嵌入式Linux操作系统下,有三类主要的设备文件类型:字符设备、块设备和网络设备<sup>[2]</sup>。
嵌入式linux小项目实例
嵌入式linux小项目实例以下是一个嵌入式Linux小项目的实例:控制LED灯。
项目描述:实现一个嵌入式Linux系统,通过控制GPIO口来控制LED灯的开关状态。
当输入一个命令时,LED灯会根据命令的参数进行相应的操作,例如点亮、熄灭或闪烁。
所需硬件:1. 嵌入式开发板(支持Linux系统)2. LED灯3. 面包板4. 杜邦线步骤:1. 连接硬件:将LED灯的正极连接到GPIO口,将负极连接到地线,确保电路连接正确。
2. 在嵌入式开发板上安装Linux系统,并配置好相应的开发环境(交叉编译工具链、GPIO驱动等)。
3. 创建一个C语言源文件,该文件包含LED灯的控制代码。
在代码中,需要通过GPIO驱动控制LED灯的开关状态。
4. 使用交叉编译工具链编译源文件生成可执行文件。
5. 将可执行文件拷贝到嵌入式开发板上。
6. 在嵌入式开发板上打开终端,运行可执行文件,通过命令行输入参数来控制LED灯的开关状态。
示例代码:```c#include <stdio.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#define LED_GPIO_PIN 17int main(int argc, char *argv[]) {int fd;char buf[2];fd = open("/sys/class/gpio/export", O_WRONLY);write(fd, "17", 2);close(fd);fd = open("/sys/class/gpio/gpio17/direction", O_WRONLY); write(fd, "out", 3);close(fd);fd = open("/sys/class/gpio/gpio17/value", O_WRONLY);if (strcmp(argv[1], "on") == 0) {write(fd, "1", 1);printf("LED turned on.\n");} else if (strcmp(argv[1], "off") == 0) {write(fd, "0", 1);printf("LED turned off.\n");} else if (strcmp(argv[1], "blink") == 0) {int i;for (i = 0; i < 10; i++) {write(fd, "1", 1);sleep(1);write(fd, "0", 1);sleep(1);}printf("LED blinked.\n");} else {printf("Invalid command.\n");}close(fd);fd = open("/sys/class/gpio/unexport", O_WRONLY);write(fd, "17", 2);close(fd);return 0;}```编译和运行:1. 使用交叉编译工具链编译源文件:```$ arm-linux-gnueabi-gcc -o led_control led_control.c```2. 将可执行文件拷贝到嵌入式开发板上。
Tiny-S3C6410_Linux下LED灯驱动移植过程
UT-S3C6410 ARM11 Linux 下的LED驱动一、实验环境操作系统:fedora13交叉编译环境:arm-Linux-gcc 或以上,6410板子内核源码路径在:忘了,需要厂家给的内核源代码硬件平台:S3C6410开发板(其他类型的开发板也可以注意配置GPIO)注:交叉编译环境一定要装好,一般的开发板给的配套资料中都会有,安装过程也都有详细的过程,如果没有,亲,你只有自己解决了。
也可以联系我(****************),泪奔支持你们。
二、实验原理控制LED是最简单的一件事情,就像学C语言时候写的“hello world”程序一样,是一个入门的程序。
首先来了解一下相关的硬件知识:UT-S3C6410LED原理图UT-S3C6410LED外部引脚图从上面的原理图可以得知,LED与CPU引脚的连接方法如下,高电平点亮。
LED1 -GPM0LED2 -GPM1LED3 -GPM2LED4 -GPM3从数据手册可以找到相应的控制方法。
这里我们以LED1为例,介绍一下LED1的操作方法,其他的类似,请大家自行分析。
通过上面可以得知,需要先将GPM0设置为输出方式。
将寄存器GPMCON低四位配置成0001。
然后将GPMDAT寄存器的第0位置1灯亮,置LED0灯亮,开发板上有四个LED所以要对GPMDAT的低四位进行操作,就可以实现对灯的亮灭操作了。
三、实验步骤1、编写驱动程序mini6410_leds.c#include <linux/miscdevice.h>#include <linux/delay.h>#include <asm/irq.h>//#include <mach/regs-gpio.h>#include <mach/hardware.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/module.h>#include <linux/init.h>#include <linux/mm.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/types.h>#include <linux/delay.h>#include <linux/moduleparam.h>#include <linux/slab.h>#include <linux/errno.h>#include <linux/ioctl.h>#include <linux/cdev.h>#include <linux/string.h>#include <linux/list.h>#include <linux/pci.h>#include <asm/uaccess.h>#include <asm/atomic.h>#include <asm/unistd.h>#include <mach/map.h>#include <mach/regs-clock.h>#include <mach/regs-gpio.h>#include <plat/gpio-cfg.h>#include <mach/gpio-bank-e.h>#include <mach/gpio-bank-k.h>#define DEVICE_NAME "leds"static long sbc2440_leds_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg) {switch(cmd) {unsigned tmp;case 0:case 1:if (arg > 4) {return -EINVAL;}tmp = readl(S3C64XX_GPKDAT);tmp &= ~(1 << (4 + arg));tmp |= ( (!cmd) << (4 + arg) );writel(tmp, S3C64XX_GPKDAT);//printk (DEVICE_NAME": %d %d\n", arg, cmd); return 0;default:return -EINVAL;}}static struct file_operations dev_fops = {.owner = THIS_MODULE,.unlocked_ioctl = sbc2440_leds_ioctl,};static struct miscdevice misc = {.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,.name = DEVICE_NAME,.fops = &dev_fops,};static int __init dev_init(void){int ret;{unsigned tmp;tmp = readl(S3C64XX_GPKCON);tmp = (tmp & ~(0xffffU<<16))|(0x1111U<<16); writel(tmp, S3C64XX_GPKCON);tmp = readl(S3C64XX_GPKDAT);tmp |= (0xF << 4);writel(tmp, S3C64XX_GPKDAT);}ret = misc_register(&misc);printk (DEVICE_NAME"\tinitialized\n");return ret;}static void __exit dev_exit(void){misc_deregister(&misc);}module_init(dev_init);module_exit(dev_exit);MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("FriendlyARM Inc.");(1)把Hello,Module 加入内核代码树,并编译一般编译2.6 版本的驱动模块需要把驱动代码加入内核代码树,并做相应的配置,如下步骤(注意:实际上以下步骤均已经做好,你只需要打开检查一下直接编译就可以了):Step1:编辑配置文件Kconfig,加入驱动选项,使之在make menuconfig 的时候出现打开linux-2.6.38/drivers/char/Kconfig 文件,添加如图所示:#====================cgf add===================================== config MINI6410_LEDStristate "LED Support for Mini6410 GPIO LEDs"depends on CPU_S3C6410default yhelpThis option enables support for LEDs connected to GPIO lineson Mini6410 boards.#================================================================== 保存退出,这时在linux-2.6.38 目录位置运行一下make menuconfig 就可以在DeviceDrivers Character devices 菜单中看到刚才所添加的选项了,按下空格键将会选择为<M>,此意为要把该选项编译为模块方式;再按下空格会变为<*>,意为要把该选项编译到内核中,在此我们选择<M>,如图,如果没有出现,请检查你是否已经装载了缺省的内核配置文件,(2)Makefile文件Step2:通过上一步,我们虽然可以在配置内核的时候进行选择,但实际上此时执行编译内核还是不能把mini6410_leds.c编译进去的,还需要在Makefile 中把内核配置选项和真正的源代码联系起来,打开linux-2.6.38-cgf/drivers/char/Makefile,obj-$(CONFIG_MINI6410_LEDS) += mini6410_leds.o添加并保存退出Step3:这时回到linux-2.6.38 源代码根目录位置,执行make modules,就可以生成我们所需要的内核模块文件drivers/char/mini6410_leds.ko 了,注意:执行make modules 之前,必须先执行make zImage,只需一次就可以了。
嵌入式Linux下LED驱动程序
module_init(led_init);
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
#endif
// MODULE
Led 测试小程序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
printk(KERN_ERR "can't add led device"); return 0; } /*************************************************************************************/
#ifdef MODULE
#include <linux/poll.h> /* COPY_TO_USER */
#include <asm/system.h> /* cli(), *_flags */
#include <linux/cdev.h>
#include <asm/arch/regs-gpio.h> #include <asm/hardware.h>
switch(cmd){ case 1: //printk("runing command 1 \n"); if(arg==1){ s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPC5,0); } if(arg==0){ s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPC5,1); } break; case 2: if(arg==1){ s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPC6,0); } if(arg==0){ s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPC6,1); } break; case 3: if(arg==1){ s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPC7,0); } if(arg==0){ s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPC7,1); } break;
UT_S3C6410RAM11Linux下LED灯驱动
UT-S3C6410 ARM11 Linux 下的LED驱动在人东老师的要求下,让我把基于Linux下ARM的初级驱动开发流程在这里演示一遍,为了不枉费人东老师的一片心血,和对ARM还没有入门苦苦探索的亲们,给你们开启一扇窗户,少走一些弯路,废话少说,现在开始:一、实验环境操作系统:ubuntu 9.0 或以上交叉编译环境:arm-Linux-gcc 4.2.2或以上,安装在/usr/local/arm/4.2.2/6410板子核源码路径在:/s3c6410/linux-2.6.28-v1.0/硬件平台:UT-S3C6410开发板(其他类型的开发板也可以注意配置GPIO)注:交叉编译环境一定要装好,一般的开发板给的配套资料中都会有,安装过程也都有详细的过程,如果没有,亲,你只有自己解决了。
也可以联系我(476695721qq.),泪奔支持你们。
二、实验原理控制LED是最简单的一件事情,就像学C语言时候写的“hello world”程序一样,是一个入门的程序。
首先来了解一下相关的硬件知识:UT-S3C6410 LED原理图UT-S3C6410 LED外部引脚图从上面的原理图可以得知,LED与CPU引脚的连接方法如下,高电平点亮。
LED1 -GPM0LED2 -GPM1LED3 -GPM2LED4 -GPM3从数据手册可以找到相应的控制方法。
这里我们以LED1为例,介绍一下LED1的操作方法,其他的类似,请大家自行分析。
通过上面可以得知,需要先将GPM0设置为输出方式。
将寄存器GPMCON低四位配置成0001。
然后将GPMDAT寄存器的第0位置1灯亮,置LED0灯亮,开发板上有四个LED所以要对GPMDAT 的低四位进行操作,就可以实现对灯的亮灭操作了。
三、实验步骤1、编写驱动程序driver_led.c#include <linux/module.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/fs.h>#include <asm/uaccess.h> /* copy_to_user,copy_from_user */#include <linux/miscdevice.h>#include <linux/pci.h>#include <mach/map.h>#include <plat/regs-gpio.h>#include <plat/gpio-bank-m.h>#include <plat/gpio-cfg.h>#define LED_MAJOR 240int led_open (struct inode *inode,struct file *filp){unsigned tmp;tmp = readl(S3C64XX_GPMCON);tmp = (tmp & ~(0xffffU))|(0x1111U);writel(tmp, S3C64XX_GPMCON);printk("#########open GPMCON######\n");return 0;}ssize_t led_read (struct file *filp, char __user *buf, size_t count,loff_t *f_pos){printk("#########read######\n");return count;}ssize_t led_write (struct file *filp, const char __user *buf, size_t count,loff_t *f_pos){char wbuf[10];unsigned tmp;printk("#########write LED######\n");copy_from_user(wbuf,buf,count);switch(wbuf[0]){case 0: //ontmp = readl(S3C64XX_GPMDAT);tmp |= (0xfU);writel(tmp, S3C64XX_GPMDAT); break;case 1: //offtmp = readl(S3C64XX_GPMDAT);tmp &= ~(0xfU);writel(tmp, S3C64XX_GPMDAT); break;default :break;}return count;}int led_release (struct inode *inode, struct file *filp)printk("#########release######\n");return 0;}struct file_operations led_fops ={.owner = THIS_MODULE,.open = led_open,.read = led_read,.write = led_write,.release = led_release,};int __init led_init (void){ int rc;printk ("Test led dev\n");rc = register_chrdev(LED_MAJOR,"led",&led_fops); if (rc <0){printk ("register %s char dev error\n","led"); return -1;}printk ("ok!\n");return 0;void __exit led_exit (void){unregister_chrdev(LED_MAJOR,"led"); printk ("module exit\n");return ;}module_init(led_init);module_exit(led_exit);Makefile文件Makefileobj-m:=driver_led.oKDIR:=/s3c6410/urbetter-linux2.6.28-v1.0 all:make -C $(KDIR) M=$(shell pwd) modules cp driver_led.ko /home/fusq/nfs_share clean:make -C $(KDIR) M=$(shell pwd) clean 2、编写测试程序test.c#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>int main (void){int fd;char buf[10]={0,1};fd = open("/dev/my_led",O_RDWR);if (fd < 0){printf ("Open /dev/my_led file error\n"); return -1;}while(1){write(fd,&buf[0],1);sleep(1);write(fd,&buf[1],1);sleep(1);}close (fd);return 0;}3、编译驱动程序与测试程序3.1编译驱动程序#make编译成驱动文件driver_led.ko并自动拷贝到了/home/fusq/nfs_share注:要注意Makefile要符合Linux下的文本格式,如果出现不执行,请在Linux下vi或vim重新编辑一下。
Linux驱动之LED驱动编写
Linux驱动之LED驱动编写从上到下,⼀个软件系统可以分为:应⽤程序、操作系统(内核)、驱动程序。
结构图如下:我们需要做的就是写出open、read、write等驱动层的函数。
⼀个LED驱动的步骤如下: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0x560000503、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 number\n");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 insmoded\n");return0;}/** 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 rmmod\n");}/* 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。
第4讲 Linux LED灯驱动实验(直接操作寄存器)_笔记
一、地址映射
1、裸机LED灯实验就是操作6ULL的寄存器。
2,Linux驱动开发也可以操作寄存器,Linux不能直接对寄存器物理地址进行读写操作,比如寄存器A物理地址为0X01010101。
裸机的时候可以直接对0X01010101这个物理地址进行操作,但是linux下不行。
因为linux会使能MMU。
在linux里面操作的都是虚拟地址,所以需要先得到0X01010101这个物理地址对应的虚拟地址。
获得物理物理地址对应的虚拟地址使用ioremap函数。
第一个参数就是物理地址其实大小,第二个参数就是要转化的字节数量。
0X01010101,开始10个地址进行转换,
va=ioremap(0X01010101, 10).
卸载驱动的时候:
iounmap(va);
二、LED灯字符设备驱动框架搭建
1、uboot下载系统失败,以前都能成功,突然不能下载怎么解决?
首先,保证正个网段内开发板的IP地址和ubuntu的IP地址是唯一的,测试哪个IP地址有冲突,比如ubuntu的192.168.1.66有被其他设备占用,如果有占用就改一个没被占用的IP地址。
三、驱动程序编写
1、初始化时钟、IO、GPIO等等。
2、初始化完成以后进行测试,但是如果你烧写/用的是正点原子提供的linux内核,这个时候LED灯默认被配置为了心跳灯,必须关闭心跳灯。
四、应用程序编写
五、测试
1、加载驱动
2、创建设备节点
mknod /dev/led c 200 0。
Linux驱动开发之LED驱动
Linux驱动开发之LED驱动⾸先讲下字符设备控制技术:⼤部分驱动程序除了需要提供读写设备的能⼒外,还需要具备控制设备的能⼒。
⽐如: 改变波特率。
在⽤户空间,使⽤ioctl系统调⽤来控制设备,原型如下:int ioctl(int fd,unsigned long cmd,...)fd: 要控制的设备⽂件描述符cmd: 发送给设备的控制命令…: 第3个参数是可选的参数,存在与否是依赖于控制命令(第 2 个参数 )。
当应⽤程序使⽤ioctl系统调⽤时,驱动程序将由如下函数来响应:2.6.36 之前的内核:long (*ioctl) (struct inode* node ,struct file* filp, unsigned int cmd,unsigned long arg)2.6.36 之后的内核:long (*unlocked_ioctl) (struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)参数cmd: 通过应⽤函数ioctl传递下来的命令命令从其实质⽽⾔就是⼀个整数, 但为了让这个整数具备更好的可读性,我们通常会把这个整数分为⼏个段:类型(8位),序号,参数传送⽅向,参数长度。
Type(类型/幻数):表明这是属于哪个设备的命令。
Number( ):序号,⽤来区分同⼀设备的不同命令Direction:参数传送的⽅向,可能的值是 _IOC_NONE(没有数据传输), _IOC_READ, _IOC_WRITE(向设备写⼊参数)Size:参数长度Linux系统提供了下⾯的宏来帮助定义命令:_IO(type,nr):不带参数的命令_IOR(type,nr,datatype):从设备中读参数的命令_IOW(type,nr,datatype):向设备写⼊参数的命令例:#define MEM_MAGIC ‘m’ //定义幻数#define MEM_SET _IOW(MEM_MAGIC, 0, int)unlocked_ioctl函数的实现通常是根据命令执⾏的⼀个switch语句。
Linux及LED驱动实验0801
Linux简介Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统,存在着许多不同的Linux版本,但它们都使用了Linux内核。
Linux可安装在各种计算机硬件设备中,比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。
Linux是一个领先的操作系统,世界上运算最快的10台超级计算机运行的都是Linux操作系统。
严格来讲,Linux这个词本身只表示Linux内核,但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核,并且使用GNU 工程各种工具和数据库的操作系统。
Linux得名于天才程序员林纳斯·托瓦兹。
Linux操作系统是UNIX操作系统的一种克隆系统,它诞生于1991 年的10 月5 日(这是第一次正式向外公布的时间)。
以后借助于Internet网络,并通过全世界各地计算机爱好者的共同努力,已成为今天世界上使用最多的一种UNIX 类操作系统,并且使用人数还在迅猛增长。
[1]Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统,是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。
它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。
它支持32位和64位硬件。
Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。
它主要用于基于Intel x86系列CPU的计算机上。
这个系统是由全世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。
其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自由使用的Unix兼容产品。
[2]Linux以它的高效性和灵活性著称,Linux模块化的设计结构,使得它既能在价格昂贵的工作站上运行,也能够在廉价的PC机上实现全部的Unix特性,具有多任务、多用户的能力。
Linux是在GNU公共许可权限下免费获得的,是一个符合POSIX标准的操作系统。
Linux操作系统软件包不仅包括完整的Linux操作系统,而且还包括了文本编辑器、高级语言编译器等应用软件。
嵌入式Linux下LED报警灯驱动设计及编程
《嵌入式Linux下LED报警灯驱动设计及编程》实验报告学生姓名:学号:专业班级:指导教师:完成时间:实验5 嵌入式Linux下LED报警灯驱动设计及编程一.实验目的理解驱动本质,掌握嵌入式Linux系统下驱动开发相关知识,包括端口寄存器访问、接口函数编写、和文件系统挂接、注册及相关应用编程等知识点。
二.实验内容实验嵌入式Linux下LED报警灯驱动设计及跑马灯应用编程实验添加看门狗功能的跑马灯应用编程三.预备知识Linux使用、驱动相关知识等四.实验设备及工具(包括软件调试工具)硬件:ARM 嵌入式开发平台、PC 机Pentium100 以上、串口线。
软件: WinXP或UBUNTU开发环境。
五.实验步骤前期准备(1)看懂相关硬件电路图【见S3C6410实验箱电路图-底板.pdf】,以LED报警灯为例进行设计打开PDF硬件电路图,明确LED灯用到的多个GPIO及其控制器本实验电路 LED1-------GPM0LED2-------GPM1LED3-------GPM2LED4-------GPM3LED5-------GPM4LED6-------GPM5LED7-------GPQ0LED8-------GPQ1得出结论:8个LED灯使用到的硬件控制器分别为GPM和GPQ两个硬件控制器(2)在芯片手册中找到相应的硬件控制器部分,重心是看懂端口寄存器本实验要求完成LED流水灯设计,所以需要设置控制器中端口寄存器:G PMCON----设置相应位为输出口G PMDAT-----控制相应位输出高电平-----点亮LED灯输出低电平-----熄灭LED灯(3) linux内核中相关寄存器读写函数读寄存器函数readl(寄存器虚地址);写寄存器函数writel(值(无符号整型), 寄存器虚地址);具体端口寄存器地址宏定义在/opt/FriendlyARM/文件夹下的文件中,如端口M寄存器在文件中有定义:#define S3C64XX_GPMCON (S3C64XX_GPM_BASE + 0x00)#define S3C64XX_GPMDAT (S3C64XX_GPM_BASE + 0x04)LED报警灯驱动设计(1)头文件包含和相关宏定义#include <linux/>#include <linux/>.release=___s3c6410_led_release______,.unlocked_ioctl=___s3c6410_led_ioctl____,};(3)添加模块标记代码static int __init led_dev_init(void){int ret;编写(1)编写如下:all:make –clean:rm -rf *.ko *.o(3) 编译使用命令编译:_____#make_____________________________编译完成后生成驱动文件。
Linux LED点灯驱动程序
Linux LED点灯驱动程序目录Linux LED点灯驱动程序 (1)1.1 原理 (1)1.2 实验步骤 (1)⑴编写led.c文件 (1)⑵编写Makefile文件 (6)⑶编译 (6)⑷加载模块 (6)⑸编写测试文件led_test.c (6)⑹编译测试程序 (7)⑺运行测试程序 (7)1.1 原理(1)LED 接口电路由于单只LED 管的工作电压低(大约在 1.5~2V),个别需达到4V,同时工作电流仅为1~5mA,因此可以用CPU 的通用输入输出管脚(GPIO)直接控制LED 的亮灭。
LED 的接口电路如下图1所示:图1 LED接口电路1.2 实验步骤⑴编写led.c文件①建立led目录:#mkdir /gdut2410/led②进入led目录,在该目录下建立两个子目录driver 和test ,前者用来存放驱动程序,后者用来存放驱动测试程序:#cd /gdut2410/led#mkdir driver test③进入驱动程序目录,建立设备驱动文件led.c:cd drivergedit led.cLED 驱动程序如代码5-1 所示:代码清单5-1 LED驱动程序led.c//***************************** 头文件******************************** #include <linux/kernel.h>#include <linux/module.h>#include <linux/device.h>#include <linux/types.h>#include <linux/ioctl.h>#include <linux/errno.h>#include <linux/init.h>#include <linux/cdev.h>#include <asm/uaccess.h>#include <linux/fs.h>#include <asm/io.h>#include <asm/arch/regs-gpio.h>//*********************** 定义设备结构体及相关宏********************** #define DEVICE_NAME "led" //定义设备名#define DEVICE_MAJOR 212 //手动定义LED 设备的主设备号为212 static int led_major = DEVICE_MAJOR ;#define LED1 S3C2410_GPF4 //定义LED1 对应S3C2410 的GPF4 端口#define LED1_OUTP S3C2410_GPF4_OUTP#define LED_ON 0 //给端口低电平(0)时,LED 亮#define LED_OFF 1 //给端口高电平(1)时,LED 灭//定义LED 设备结构体struct s3c2410_led_dev{struct cdev cdev; //LED 设备对应一个字符设备结构体int status; //LED 状态标识,0 代表灭,1 代表亮};static struct s3c2410_led_dev dev;//***************************** 函数声明******************************** void s3c2410_led_InitIO(void); //初始化IO 端口的函数//***************************** 函数定义******************************** /*================================================================== s3c2410_led _InitIO()描述: 初始化IO 端口参数: 无返回值: 无================================================================== */void s3c2410_led_InitIO(void){int i;//配置LED 对应的端口为输出s3c2410_gpio_cfgpin(LED1, LED1_OUTP);//配置LED 初始为熄灭状态s3c2410_gpio_setpin(LED1, LED_OFF);}/*================================================================== s3c2410_led_open()描述: 打开设备参数:返回值: 0================================================================== */static int s3c2410_led_open(struct inode *inode,struct file *filp){return 0;}/*================================================================== s3c2410_led_release()描述: 注销设备参数:返回值: 0================================================================== */static int s3c2410_led_release(struct inode *inode,struct file *filp){return 0;}/*================================================================== s3c2410_led_ioctl()描述: IO 控制,通过LED_ON 和LED_OFF命令控制LED 的亮灭参数: cmd:用户控制命令,包括LED_ON 和LED_OFF返回值: 0================================================================== */static int s3c2410_led_ioctl(struct inode *inode,struct file *filp, unsigned int cmd,unsigned long arg){switch(cmd) {case LED_ON:s3c2410_gpio_setpin(LED1, LED_ON);dev.status = 1;break;case LED_OFF:s3c2410_gpio_setpin(LED1, LED_OFF);dev.status = 0;break;default:return -EINV AL;}return 0;}/*================================================================== s3c2410_led_read()描述: 读,读取LED 的状态参数: buffer: 用来存储读取的LED 状态;count: 用来记录用户读取了多少个字符返回值: count================================================================== */static ssize_t s3c2410_led_read(struct file *filp,char *buffer, ize_t count,loff_t *ppos){put_user(dev.status,(int *)buffer); //读取LED 状态return 1;}/*================================================================== s3c2410_led_write()描述: 写操作函数,本实例中不做任何事参数:返回值: count================================================================== */static ssize_t s3c2410_led_write(struct file *filp,char *buffer, size_t count,loff_t *ppos) {get_user(dev.status,(int *)buffer);if(dev.status == 0) //灭s3c2410_gpio_setpin(LED1, LED_OFF);else if(dev.status == 1)//亮s3c2410_gpio_setpin(LED1, LED_ON);return 1;}/*================================================================== s3c2410_led_fops描述: 文件操作结构体,实现s3c2410_button_open()等函数与open()等系统调用的连接参数: 无返回值: 无================================================================== */static struct file_operations s3c2410_led_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = s3c2410_led_open,.release = s3c2410_led_release,.ioctl = s3c2410_led_ioctl,.read = s3c2410_led_read,.write = s3c2410_led_write,};/*================================================================== led_setup_cdev()描述: 安装LED 设备的功能函数,在设备加载模块里面调用参数: 无返回值: 无================================================================== */static void led_setup_cdev(void){int err ,devno = MKDEV (led_major , 0);cdev_init(&dev.cdev,&s3c2410_led_fops);dev.cdev.owner = THIS_MODULE;dev.cdev.ops = &s3c2410_led_fops; //建立设备文件操作与系统调用之间的连接err = cdev_add(&dev.cdev,devno,1); //向系统添加该设备if(err)printk("Error %d adding LED %d",err);}/*================================================================== s3c2410_led_init()描述: 模块加载,IO 及相关变量初始化参数: 无返回值: 无================================================================== */static int s3c2410_led_init(void){int result;dev_t devno = MKDEV(led_major,0);//根据主设备号得到dev_t类型的设备号devno if(led_major) //如果手动分配了主设备号result = register_chrdev_region(devno,1,"DEVICE_NAME"); //向系统申请该设备号else{ //否则动态获取设备号result = alloc_chrdev_region(&devno ,0 ,1,"DEVICE_NAME");led_major = MAJOR(devno);}if(result < 0)return result;led_setup_cdev(); // 注册LED 设备s3c2410_led_InitIO(); // 初始化IO 端口// initialize the vals;dev.status = 0; //LED 的初始状态是灭printk(DEVICE_NAME " initialized\n");return 0;}/*================================================================== s3c2410_led_exit()描述: 模块卸载函数参数: 无返回值: 无================================================================== */static void s3c2410_led_exit(void){cdev_del(&dev.cdev); //注销设备unregister_chrdev_region(MKDEV(led_major,0),1); //释放设备号}module_init(s3c2410_led_init);module_exit(s3c2410_led_exit);MODULE_LICENSE("GPL"); //设备许可⑵编写Makefile文件在主机的/gdut2410/led/driver 目录下#cd /gdut2410/led/driver# vi Makefile在该文件中加入以下内容:(其中KDIR 是内核目录,读者要根据自己的内核所在目录来设置)obj-m := led.oKDIR := /gdut2410/kernel/linux-2.6.24PWD := $(shell pwd)default:$(MAKE) -C $(KDIR) SUBDIRS=$(PWD) modules⑶编译#make编译完成后,该目录下会生成led.ko文件,该文件就是编译成功的模块文件,然后把led.ko拷贝到nfs共享目录。
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基于linux的led驱动程序实现一. 博创开发平台硬件LED的实现博创开发平台设置了3个GPIO控制的LED和一个可直接产生外部硬件中断的按键,LED分别使用了S3C2410的GPC5,GPC6,GPC7三个GPIO,按键接到INT5中断。
下面对S3C2410 GPIO的各个寄存器作出说明,用GPIO控制的LED就是通过操作GPIO的各个寄存器进行配置和操作的。
S3C2410包含GPA 、GPB 、……、GPH 八个I/O端口。
它们的寄存器是相似的:GPxCON 用于设置端口功能(00 表示输入、01表示输出、10 表示特殊功能、11 保留不用),GPxDAT 用于读/写数据,GPxUP 用于决定是否使用内部上拉电阻(某位为0 时,相应引脚无内部上拉;为1时,相应引脚使用内部上拉)。
这里要稍微注意一点的地方是PORTA和其他几组端口的使用不太一样,这里不讨论A口,B到H组口的使用完全相同。
以下是S3C2410手册上的数据[13]:图1.1 S3C2410端口GPC口有16个IO口,查datasheet《S3C2410》所用的地址为:图1.2 C组GPIO的地址即GPCCON 地址为0x56000020,GPCDAT地址为0x56000024,各位的设置具体见下图,则对应的GPCCON寄存器的位为:图1.3 GPCCON寄存器相应的位这里用到了5,6,7三个口,CON寄存器要完成对对应口的设置工作,将相应的口设置为输出状态,其他的口不用考虑,设置为输出的话就是0x15<<10,这样3个IO口就设置为了输出。
下面就可以通过向DATA口写入低电平来点亮LED,GPCDAT的各位分布如下,每一个bit对应一个口。
图1.4 GPCDAT的位分布GPCDAT有16位,我们这里要用到的就是5,6,7三位即将这3位设置为低电平点亮LED。
具体使用情况见驱动的实现。
这三个LED的硬件原理图如下:图1.5 GPIO控制的LED硬件原理图二.通过GPIO控制的LED驱动程序本驱动中没有用到内核提供的write_gpio宏,对硬件地址的操作完全自己实现,可分为以下几部分:①模块的初始化和退出:int led_init(void){int ret;ret=register_chrdev(MAJOR_LED,NAME,&leds_fops);port_addr= (unsigned long )ioremap(0x56000020,0x8);if(ret<0)goto fail;printk(KERN_INFO NAME"initialized!!\n");return 0;fail:printk(NAME"Can not register major number %d!!\n",MAJOR_LED);unregister_chrdev(MAJOR_LED,NAME);return ret;}void led_exit(void){iounmap(port_addr);printk(KERN_INFO NAME"quit!!\n");unregister_chrdev(MAJOR_LED,NAME);}module_init(led_init);module_exit(led_exit);module_init和module_exit为内核提供的接口,以模块方式插入到内核中时内核首先要找的就是这两个宏,找到对应的初始函数这里为led_init初始化模块,和卸载函数这里为led_exit当模块撤出内核时调用。
这两个函数名称可以自己定义,但是module_init这个两个宏的名字不能改变,并且led_init的返回值类型必须为int型,led_exit的返回类型必须为空。
这两个函数只是告诉内核驱动模块在内核中了,但并不一定在使用它,而open和release是当设备被打开和关闭的时候才回被调用,模块不会退出内核。
初始化函数led_init中主要完成的工作为:注册设备号和文件操作结构;映射内存地址空间;做出一定的错误处理。
设备注册的工作由register_chrdev来完成,如果返回值是负值表示错误,0或者返回值为正值表示操作成功,其中MAJOR_LED为静态申请的主设备号定义为#define MAJOR_LED 237,NAME 为设备的名称定义为#define NAME "leds",leds_fops为file_operations类结构体定义如下:static struct file_operations leds_fops={owner:THIS_MODULE,open: led_open,release:led_close,ioctl: led_ioctl,};可以看出,此设备驱动要完成的工作只是简单的打开(open)、关闭(release)、通过应用程序传参数来控制LED(ioctl)。
各函数的具体实现下面讲解。
port_addr= (unsigned long )ioremap(0x56000020,0x8);完成物理地址到虚拟地址的映射,前面已经提到,linux系统只认虚拟地址而不人物理地址,所以利用这个内核API来完成映射,0x56000020是GPCCON寄存器的物理地址,这个可以通过图4.3知道,0x8表示从上面那个物理地址开始的8个字节的地址空间要映射到内核虚拟地址空间,这个空间中包括了GPCDAT寄存器,可以通过返回的地址加4得到,这个返回的虚地址存放在port_addr中,以后对硬件的操作都是通过对这个地址的操作实现的。
地址定义格式如下:#define GPC_CON (*(volatile unsigned long *)port_addr)#define GPC_DAT (*(volatile unsigned long *)(port_addr+0x4))这里将地址定义为long类型,是因为ARM为4字节对齐方式,并且GPCCON 寄存器为32位,所以下面GPCDAT寄存器地址直接加4就可以访问到了,并且ARM寄存不支持直接对字中字节进行直接访问,这需要使用专门的访问函数。
Led_init中还做了简单的错误处理,如果注册失败则解除注册并且返回。
模块卸载函数只是做了解除工作,即释放主设备号,并且解除地址映射。
②接口函数的实现:static int led_open(struct inode *inode,struct file *filp){GPC_CON=GPC5_OUT|GPC6_OUT|GPC7_OUT;printk("major number %d\n",inode->i_rdev);printk(NAME"open success!!\n");return 0;}static int led_close(struct inode *inode,struct file *filp){printk(NAME"release!!\n");return 0;}static int led_ioctl(struct inode *inode,struct file *filp,unsigned int cmd,unsigned longarg){switch(cmd){case 0:if(arg>3){return -EINV AL;}GPC_DAT=LED1_OFF|LED2_OFF|LED3_OFF;break;case 1:if(arg>3){return -EINV AL;}GPC_DAT=LED1_ON&LED2_ON&LED3_ON;break;default:return -EINV AL;}return 0;}以上函数的接口集合在file_operations结构中,实现了系统提供给用户程序的接口。
Open函数在file_operations结构中的原型为int (* open)(struct inode *,struct file *);这是设备的第一个操作,但是并不是要求驱动程序必须去实现这个方法,如果这个入口为NULL,那么设备的打开操作将永远成功,一般驱动程序中open 要完成的工作有:增加使用计数;检查设备特定的错误;如果设备是首次打开,则对其进行初始化;识别次设备号,并且如果必要,更新f_op指针;分配并填写被置于filp->private_data里的数据结构。
我的理解是,open函数就是要完成设备驱动和文件系统的关联,上面已经讲过file和inode两个结构的关系,这里参数中的两个结构正是系统在/dev创建设备节点后提供给驱动的文件结构。
本驱动中的open实现只是完成了对C组GPIO的GPC_CON寄存器进行初始化,将3个LED对应的3个口设置为输出模式,定义格式如下:GPC_CON=GPC5_OUT|GPC6_OUT|GPC7_OUT;其中GPCX_OUT的定义为:#define GPC5_OUT (1<<(5*2))#define GPC6_OUT (1<<(6*2))#define GPC7_OUT (1<<(7*2))具体的位模式可以查看图1.3,这样要设置后的寄存器内容为010101,这样就将3个口设置为输出模式了。
Open剩下的工作就是打印设备号。
Release函数即驱动中的close函数要完成的工作就是:释放由open分配的、保存在filp->private_data中的所有内容;在最后一次关闭操作时关闭设备;使用计数器减1。
这里和上面的open函数都提到了一个模块计数,意思就是内核要统计这个模块被打开的次数,这样才不会在还有使用的情况下卸载模块,在早期的linux版本中,模块计数的工作要由驱动程序自己完成,用到类似于MOD_INC_USE_COUNT的宏来实现,现在的内核版本是内核自动维护这个计数,不用在驱动中实现,所以本驱动中的release函数并没有实现具体的操作。
Ioctl在接口结构中的原型为:int (* ioctl)(struct inode *,struct file *,unsigned int, unsigned long);为用户程序的ioctl系统调用提供了一种执行设备特定命令的方法(即读写之外的操作),并且,内核还能识别一部分ioctl命令,而不必调用fops 表中的ioctl。
如果设备不提供ioctl入口点,则对于任何内核未定义的请求,ioctl 系统调用将返回错误,如果该设备方法返回一个非负值,那么相同的值会被调用返回给调用程序以表示调用成功。