linux 如何通过读取GPIO状态来实现失电检测
之前都是在linux上开发应用和后台服务，这次有一个任务需要检测linux开发板的失电情况，并做一定的保护，防止文件读写过程中掉电导致数据丢失。开发板是公司自己画的，失电检测的硬件原理比较简单，就是通过一个输入模式的gpio口来实现，失电时输入高电平，正常时输入低电平。
本文主要是用来记录linux下读取gpio状态的两种方式。
第一种，驱动模式，在自己写的驱动捕获gpio的中断，然后在中断里发送信号通知应用程序失电发生。关键点就是要找到GPIO_NUM，也就是失电信号输入的gpio号，查看手册一般都能找到引脚定义，本例中就是将一个空闲的引脚
X_GPIO_1_30用来作为失电信号的输入。由于核心板采用的是AM355X，GPIO的计算公式为(32 * (bank) + (gpio))，所以num=62。
驱动代码
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#define simple_MAJOR 200
static struct class *my_class;
int major;
static struct fasync_struct *fasync_queue; //异步通知队列
/*关键点！！！*/
#define GPIO_NUM 62 //假设中断引脚为：GPIO1_30
static unsigned int irq_num;
/* 打开 */
int simple_open(struct inode *inode,struct file *filp){
return 0;
}
/* 关闭 */
int simple_release(struct inode *inode,struct file *filp){
return 0;
}
/*
简介：系统调用，应用层的read()将会调用该函数
参数：buf: 数据传输目的地址
count：传输数据长度
f_pos：偏移量
*/
ssize_t simple_read(struct file *filp,char __user *buf,size_t count,loff_t *f_pos){
return count;
}
/*
简介：系统调用，应用层的write()将会调用该函数
参数：buf: 数据传输源地址
count：传输数据长度
f_pos：偏移量
*/
ssize_t simple_write(struct file *file,const char __user *buf,size_t count,loff_t *f_pos){
return count;
}
/*fasync方法的实现*/
static int my_fasync(int fd, struct file * filp, int on)
{
int retval;
retval=fasync_helper(fd,filp,on,&fasync_queue);
/*将该设备登记到fasync_queue队列中去*/
if(retval<0)
return retval;
return 0;
}
/* 设备驱动操作结构体，该结构体的每一个成员的名字都对应着一个系统调用 */
static const struct file_operations simple_fops={
.owner=THIS_MODULE,
.open=simple_open,
.release=simple_release,
.read=simple_read,
.write=simple_write,
.fasync=my_fasync,
};
/* 在中断服务函数中向应用层发送消息-异步通知！ */
irqreturn_t irq_callback (int irqno, void *dev_id){
printk("driver irq work !!!\n");
if (fasync_queue) {
kill_fasync(&fasync_queue, SIGIO, POLL_IN);
}
return IRQ_HANDLED;
}
/* 加载 */
int simple_init_module(void){
int rtn;
/* 注册相应的设备驱动 */
major = register_chrdev(0,"my_device",&simple_fops);
if(major<0){
printk("Unable to register character device %d!/n",major);
return major;
}
/* 自动创建设备节点 */
my_class = class_create(THIS_MODULE, "my_class");
device_create(my_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL,"my_device");
/*gpio申请*/
rtn = gpio_request(GPIO_NUM, "my_irq");
if(rtn!=0){
printk("my_irq irq pin request io failed.\n");
}
rtn = gpio_direction_input(GPIO_NUM);
if(rtn<0){
printk("gpio_direction_input() failed !\n");
}
/*获取gpio中断号*/
irq_num = gpio_to_irq(GPIO_NUM);
/*GPIO中断服务函数注册，*/ /*上升沿触发*/
rtn = request_irq(irq_num, irq_callback,IRQF_TRIGGER_RISING,"my_irq", NULL);
if (rtn<0) {
printk("my_irq request irq false\n");
} else {
printk("my_irq request irq success: %d\n",irq_num);
}
printk("module_init sucessful!!!\n");
return 0;
}
/* 卸载 */
void simple_cleanup_module(void){
/* 卸载相应的设备驱动 */
unregister_chrdev(major,"my_device");
device_destroy(my_class,MKDEV(major, 0));
class_destroy(my_class);
/*释放GPIO*/
gpio_free(GPIO_NUM);
printk("module_exit sucessful!!!\n");
}
/* 宏实现 */
module_init(simple_init_module);
module_exit(simple_cleanup_module);
/* 开源许可声明 */
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Zhang");
应用代码
#include
#include
#include
#include
#include
#include
static int fd;
/* 内核产生异步通知,调用该应用层函数处理 */
void sigterm_handler(int signo)
{
printf("app irq work !!!\n");
}
int main(void)
{
int oflags;
fd=open("/dev/my_device",O_RDWR); //打开设备文件
/* 启动异步通知信号驱动机制 */
signal(SIGIO, sigterm_handler);
fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());
oflags = fcntl(fd, F_GETFL);
fcntl(fd, F_SETFL, oflags | FASYNC);
/*建立一个死循环，防止程序结束 */
while(1)
{
printf("sleep\n");
usleep(200000); //2ms
}
close(fd);
return 0;
}
第二种，通过sysfs读取GPIO状态。此方法需要在内核中使能/sys/class/gpio。
本例中读取GPIO3的状态，首先是配置gpio3，输入模式，上升沿触发
echo 3 >/sys/class/gpio/export
echo in > /sys/class/gpio/gpio3/direction
echo rising > /sys/class/gpio/gpio3/edge然后通过poll的方式获取到失电状态
#define GPIO_FILENAME "/sys/class/gpio/gpio3/value"
void* check_gpio_of_poweroff(void *args)
{
int fd = open(GPIO_FILENAME, O_RDONLY);
if (fd < 0)
{
perror("open failed!\n");
return NULL;
}
struct pollfd fds[1];
fds[0].fd = fd;
fds[0].events = POLLPRI;
while (1)
{
if (poll(fds, 1, 0) == -1)
{
perror("poll failed!\n");
return NULL;
}
if (fds[0].revents & POLLPRI)
{
if (lseek(fd, 0, SEEK_SET) == -1)
{
perror("lseek failed!\n");
return NULL;
}
char buffer[16];
int len;
if ((len = read(fd, buffer, sizeof (buffer))) == -1)
{
perror("read failed!\n");
return NULL;
}
buffer[len] = 0;
// printf("警告！！断电检测引脚状态=%d\n", atoi(buffer));
if (atoi(buffer) == 1)
{
JG_LOG("警告！！断电引脚触发\n");
pthread_mutex_lock(&filelock);
break;
}
}
}
}
参考自以下链接：
https://blog.csdn.net/weixin_39917818/article/details/102613690
https://www.cnblogs.com/lxyd/p/9671673.html