Android 从硬件到应用：一步一步向上爬 1 -- 从零编写底层硬件驱动程序

硬件平台：TI AM335X Starter Kit

开发源码：TI-Android-ICS-4.0.3-DevKit-EVM-SK-3.0.1.bin

主机系统：Ubuntu 10.04

       这次写《Android 从硬件到应用》是想尝试从底层的最简单的GPIO硬件驱动开始，一步一步的向上走，经过硬件抽象层HAL、JNI方法等，最终编写出APP，达到硬件调用的目的，期间会增加一些Android下C程序测试底层驱动的细节。既然是从零编写驱动，那就要脱离源码包里已有的一些api函数，从硬件电路开始。找到EVM板GPIO处原理图：

       我要控制LED D1的状态，如上图所示，D1接了Q4，也就是BSS138，N沟道的MOS器件，AM335X_GPIO_LED4为高电平时，Q4的栅极漏极导通，D1为亮，反之，灭。首先设置GPIO时钟：

一、CM_PER_GPIO1_CLKCTRL：地址0x44E000AC 要装载的值为 0x00040002

接着设置GPIO1输出使能：

二、GPIO_OE：地址0x4804C134 要装载的值为 0x0

然后设置输出GPIO1的输出：

三、GPIO_DATAOUT：地址0x4804C13C 要装载的值为 0x00000010或者是0x00000000，让AM335X_GPIO_LED4引脚为高或低，这样D1就可以亮灭

编写驱动程序 android_gpio.c：移到drivers/char目录下

#include   
#include   
#include   
#include  /* copy_to_user,copy_from_user */  
#include   
#include   
#include   
  
static struct class  *gpio_class;  
  
volatile unsigned long *DIR;  
volatile unsigned long *DAT; 
volatile unsigned long *CLK; 
  
int gpio_open (struct inode *inode,struct file *filp)  
  
{  
    *CLK = 0x00040002; //Enable
    *DIR = (*DIR)&0xffffffef;  //output  
    return 0;  
}  
  
ssize_t gpio_read (struct file *filp, char __user *buf, size_t count,loff_t *f_pos)  
{  
    return 0;  
}  
  
ssize_t gpio_write (struct file *filp, const char __user *buf, size_t count,loff_t *f_pos)  
{  
    char val_buf[2];  
    int ret;  
    ret = copy_from_user(val_buf,buf,count);  
          
    switch(val_buf[0])  
    {  
        case 0x31 :  
            *DAT = (*DAT)|0x00000010;  
            break;  
        case 0x30 :  
            *DAT = (*DAT)&0xffffffef;         
            break;  
        default :  
            break;  
    }  
    return count;  
}  
  
struct file_operations gpio_fops =  
{  
    .owner   = THIS_MODULE,  
    .open    = gpio_open,  
    .read    = gpio_read,  
    .write   = gpio_write,  
} ;  
  
int major;  
int gpio_init (void)  
{     
      
    major = register_chrdev(0,"Android_gpio",&gpio_fops);  
    gpio_class = class_create(THIS_MODULE, "Android_gpio");  
    device_create(gpio_class,NULL,MKDEV(major,0),NULL,"AdrIO");  
  
    DIR = (volatile unsigned long *)ioremap(0x4804C134,4);  
    DAT = (volatile unsigned long *)ioremap(0x4804C13C,4);  
    CLK = (volatile unsigned long *)ioremap(0x44E000AC,4);

    printk ("gpio is ready\n");  
    return 0;  
}  
  
void gpio_exit (void)  
{  
    unregister_chrdev(major,"Android_gpio");  
    device_destroy(gpio_class,MKDEV(major,0));  
    class_destroy(gpio_class);  
  
    iounmap(DIR);  
    iounmap(DAT);  
    iounmap(CLK);
  
    printk ("module exit\n");  
    return ;  
}  
  
MODULE_LICENSE("GPL");  
module_init(gpio_init);  
module_exit(gpio_exit); 

打开drivers/char目录下的Makefile，增加：

obj-$(CONFIG_ANDROID_GPIO)	+= android_gpio.o

打开drivers/char目录下的Kconfig，增加：

config ANDROID_GPIO
       tristate "android gpio enable"
       default y

源码目录下执行：

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-eabi- uImage

生成uImage，重新启动新系统，ls /dev 查看设备：

# ls /dev                                                      
AdrIO                                                                         
alarm                                                                          
android_adb                                                                
ashmem                                                                      
binder                                                                         
block                                                                           
bus 

发现AdrIO设备，第一步完成，注意在操作物理地址时一定要对位进行操作，不然

GPIO1会影响到AM335X Starter Kit的LCD显示，下一步就要执行C程序测试该驱动。