本文前提:我们假设已经写了一个驱动程序,它是控制LED的亮灭的,并且创建了一个节点:/dev/vib,也就是通过open这个vib节点,可以read/write/ioctl 操作驱动程序实现LED灯的亮灭控制,具体可以看我另一篇博文《android驱动例子(LED灯控制)》
开发环境 1、ubuntu下的NDK编译环境,2、Esclips开发环境
当安装好NDK编译环境后,会在它的目录下找到sample目录,它里面有一些例子,可以参考这些例子来写我们自已的模块。
1、 source文件夹下,新建“LEDSJNI”文件夹。
2、 Source/LEDSJNI/jni/目录下,新建“vib-jni.c”
vib-jni.c文件
#include
#include
#include /*包括文件操作,如open() read() close() write()等*/
//----for output the debug log message
#include
#define LOG_TAG "vib-jni"
#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
#define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
#define DEVICE_NAME "/dev/vib" //device point
#define VIB_ON 0x11
#define VIB_OFF 0x22
int fd;
jstring
Java_com_auly_control_vibClass_stringFromJNI( JNIEnv* env,
jobject thiz )
{
return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI--Peter for vib!");//打印字符串
}
jint
Java_com_auly_control_vibClass_Init( JNIEnv* env )
{
LOGE("vibClass_Init() /n");
fd = open(DEVICE_NAME,O_RDWR);//打开设备
LOGE("vibClass_Init()-> fd = %d /n",fd);
if(fd == -1)
{
LOGE("open device %s error /n ",DEVICE_NAME);//打印调试信息
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}
jint
Java_com_auly_control_vibClass_IOCTLVIB( JNIEnv* env, jobject thiz, jint controlcode )
{
int CTLCODE = controlcode;
LOGE("IOCTLVIB() = %x --vibClass_IOCTLVIB /n",CTLCODE);
switch(CTLCODE)
{
case VIB_ON:
{
ioctl(fd,VIB_ON);//调用驱动程序中的ioctrl接口,把命令VIB_ON传下去,实现硬件操作
break;
}
case VIB_OFF:
{
ioctl(fd,VIB_OFF);//调用驱动程序中的ioctrl接口,把命令VIB_OFF传下去,实现硬件操作
break;
}
default:break;
}
return 1;
}
3、相同目录下的新建Android.mk如下
Android.mk文件
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := vib-jni
LOCAL_SRC_FILES := vib-jni.c
LOCAL_CFLAGS := -Werror
LOCAL_LDLIBS := -llog -lGLESv2 //__android_log_print 函数
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
可以看到,主要是修改LOCAL_SRC_FILES指向源文件的名称!
还有一点很重要,如果要使用调试LOG 打印,也就是__android_log_print 函数。要在LOCAL_LDLIBS中添加-llog,如上面的Android.mk所示。
4、编译JNI模块
#cd /home/workspace/android-ndk-r4b/sources/LEDSJNI
进到刚才写的JNI目录
#ndk-build
编译JNI,编译成功后,会在LEDSJNI文件夹下生成libs和obj两个文件夹,并在
LEDSJNI/libs/armeabi下得到目标文件libvib-jni.so
(目前LEDSJNI文件夹只有3个目录jni,libs,obj)
二、JAVA程序
1、Eclipse新建工程
拷贝LEDSJNI目录到Windows下,例如C盘下。然后在它里面新建Eclipse 工程。
新键工程后,
如果出现如下错误:
ERROR: Unable to open class file C:/LEDSJNI/gen/com/auly/control/R.java: No such file or directory
解决方法如下:
对着该工程鼠标右键 》bulid path 》configure build path》java build path》order and Export
把里面的android 2.1勾上,Build project,就OK了
然后 Run as > Android application,就会出现android的模拟器了,里面跑个helloworld出来。
2、加入button和文本输出
程序到上面为止代码是ADT自动生成的,似乎与我们一点关系也没有。那我们来改一下代码,因为我们调用JNI接口是为了访问驱动程序操作硬件的,例如写,读,打开LED,关闭LED等等,由按钮触发的动作。
第一步是,增加两个Button,,在main.xml里描述一下:打开Res > layout> main.xml 文件
"1.0" encoding="utf-8"?>"http://schemas.android.com/apk/res/android"
androidrientation="vertical"
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="fill_parent"
>android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="@string/hello"
/>
实际代码中,把注释去掉,否则编译不过的。
3、加入输出字符串资源
工程 > values > strings.xml 文件
修改如下 "1.0" encoding="utf-8"?>"hello">Led 控制程序 "app_name">LEDAPP "LEDon">打开LED "LEDoff">关闭LED
上面的”打开LED”等资源,就是用在按钮上显示出来的字符串
经过上面的修改,现在程序界面上,已经有如下效果了
鼠标右键工程名>Run as > Android application 运行程序。
4、加入按钮对应的动作
“打开LED”按扭:调用JNI的IOCTLVIB(VIB_ON);
“关闭LED”按钮:调用JNI的 IOCTLVIB(VIB_OFF);
操作:
在LEDAPP > src > com.auly.control > vibrator.java文件
package com.auly.control;
/**定义头文件*/
import android.widget.TextView;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.TextView;
import android.util.Log;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
public class vibrator extends Activity {
/** 定义变量 */
public static final int VIB_ON = 0x11;
public static final int VIB_OFF = 0x22;
vibClass mvibClass;/**定义类*/
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
/**----------------初始化------------- */
mvibClass = new vibClass();/*声明类*/
mvibClass.Init(); //调用JNI库里的初始化函数
/**----------------按钮:打开LED------------- */
Button btn1 = (Button)findViewById(R.id.led_on);/*这里用到的ID,就是在main.xml里定义的 led_on*/
btn1.setOnClickListener(new View.OnClickListener()
{
public void onClick(View v) /**当按钮按下*/
{
mvibClass.IOCTLVIB(VIB_ON);
}
});
/**----------------按钮:关闭LED------------- */
Button btn2 = (Button)findViewById(R.id.led_off);/*声明按钮,id main.xml里有定义*/
btn2.setOnClickListener(new View.OnClickListener()
{
public void onClick(View v) /**当按钮按下*/
{
mvibClass.IOCTLVIB(VIB_OFF);
}
});
}
}
如果在保存时遇到说 save problems,无法保存,请先复制上面的代码,然后,关闭vibrator.java,提示保存时选不保存,然后在左边资源窗中再次双击打开该文件,把几日才复制下来的内容,粘贴上去,一般就能正常保存,不知道是不是Eclipse的不稳定造成的。
5、添加类vibClass
鼠标右键com.auly.control > new > Class
填参数:
Finish后,在/src/com/auly/control/得到如下的类文件
vibClass.java
修改如下
package com.auly.control;
/*Class for Vibrator --peter*/
public class vibClass {
static {
System.loadLibrary("vib-jni");/*加载JNI库*/
}
/*声明 函数*/
public static native String stringFromJNI();/*输出字符串
对应于JNI里面的
jstring Java_com_auly_control_vibClass_stringFromJNI( JNIEnv* env,jobject thiz )
*/
public static native int Init();/*初始化函数,对应于JNI里面的
jint Java_com_auly_control_vibClass_Init( JNIEnv* env )
*/
public static native int IOCTLVIB(int controlcode);
/*IO CTRL 接口
* 对应于JNI里的
jint Java_com_auly_control_vibClass_IOCTLVIB( JNIEnv* env, jobject thiz, jint controlcode )
*/
}
三、 编译运行
鼠标右键工程名,弹出菜单,选择 Run as > Android Application 就可以看到编译过程,编译完成后,会自动调用android模拟器,看到如下效果
安装到开发板:
在C:/LEDSJNI目录下,会看到bin文件夹,里面的LEDAPP.apk就是这个程序的安装文件,可以把它安装的开发板上,运行本程序,看控制开发板上的LED灯的效果。
步骤:
1、开发板上跑的kenel就已经把了LED驱动编译在里面了,
可以参考《android驱动例子(LED灯控制)》
2、开发板android跑起来后,PC机打开串口工具例如DNW,打开与开发板连接的COM口,然后敲打回车,就会在终端里看到“#”并有光标,表面进入了开发板的命令行终端,
输入命令:
#chmod 777 /dev/vib
这是为了使得vib这个节点可以被我们写的JNI操作,不然会open失败的,因为APK安装的JNI模块,权限不够,这个节点是我们的LED驱动生成的控制节点。
也可以在android文件系统yaffs编译时,通过init.rc 文件来实现这个操作,就是在该文件里随便一行,写上面的命令行,启动时会自动执行!这样就不用手动的改变该节点的属性了。
3、拷贝LEDAPP.apk到开发板上,通过安装工具把它安装到开发板上,如果不会安,可以GOOGLE一下,
4、运行程序,就能按程序上的近钮来控制开发板上的LED亮灭了!
要学好嵌入式,还是建议买一个开发板,因为在枯燥学习中,要实践才会记忆深刻,而且,在看到自已学的知道能做出一些功能,会很有成就感,更能积累信心往深处学。例如学驱动开发,能在开发板上做出一个应用,调用自已写的驱动程序,控制LED灯的亮灭,这就很能鼓励自已,让自已更有兴趣往下学,这样学习来会更快!
推荐下面4款,你可以根据你的经济能力来选一个
1、高级嵌入式开发板 ARM-A8内核,价格在2200~2700
X-210开发板(代码开放度高,XBOOT很牛)
Mini210开发板 (友善的板子,有沉淀)
2、入门级嵌入式开发板 ARM11内核 ,价格在500~650之间
Tiny6410 (友善之臂经典之作)
OK6410 (特点是支持WINCE7.0)
可以去风火轮团队的店里看一下,在他们那里买板有个好处,他们提从更周到的技术支持
风火轮技术开发团队 www.arm-cn.com
官方淘宝店:smartfire.taobao.com
要达到的效果:通过android的应用,调用驱动程序,在开发板上控制4个LED的亮灭。
如上图,通过4个IO口控制这LED,低电平LED亮,
这4个IO口分别是GPM1, GPM2, GPM3, GPM4,
1、在kernel文件夹下的driver目录,新键驱动文件夹
# cd kernel_android_2.6.28.6/drivers
进到开发板的kernel目录,建驱动文件夹
#mkdir ledtest
2、在/driver/ledtest目录下,新建leddriver.c ,leddriver.h , Kconfig, Makefile 等4个文件
leddriver.c
#include#include ,i,inbuffer[i]); } return count; } //ssize_t GPIO_VIB_ioctl(struct inode * inode,struct file * file,unsigned int cmd, long data) static int GPIO_VIB_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg) { printk(KERN_ERR"VIB:GPIO_VIB_ioctl --CMD=%x /n",cmd); switch(cmd) { case VIB_ON: gpio_direction_output(S3C64XX_GPM(1), 0);// gpio_direction_output(S3C64XX_GPM(2), 0);// gpio_direction_output(S3C64XX_GPM(3), 0);// gpio_direction_output(S3C64XX_GPM(4), 1);// printk(KERN_ERR"VIB:GPIO_VIB_ioctl --VIB_ON/n"); break; case VIB_OFF: { printk(KERN_ERR"VIB:GPIO_VIB_ioctl --VIB_OFF/n"); gpio_direction_output(S3C64XX_GPM(1), 1);// gpio_direction_output(S3C64XX_GPM(2), 1);// gpio_direction_output(S3C64XX_GPM(3), 1);// gpio_direction_output(S3C64XX_GPM(4), 0);// break; } default:break; } //gpio_free(S3C64XX_GPN(7)); } ssize_t GPIO_VIB_open(struct inode * inode,struct file * file) { //模块数 //MOD_INC_USE_COUNT; printk("GPIO_VIB_open() /n"); return 0; } ssize_t GPIO_VIB_release(struct inode * inode, struct file * file) { // MOD_DEC_USE_COUNT;//模块数减1 printk("GPIO_VIB_release() /n"); return 0; } static int GPIO_VIB_CTL_init(void) { int ret = -ENODEV; int error ; printk("---------------------------------------------- /r/n"); //初始化端口 s3c_gpio_cfgpin(S3C64XX_GPM(1), S3C_GPIO_SFN(1));//GPM1 output s3c_gpio_cfgpin(S3C64XX_GPM(2), S3C_GPIO_SFN(1));//GPM2 output s3c_gpio_cfgpin(S3C64XX_GPM(3), S3C_GPIO_SFN(1));//GPM3 output s3c_gpio_cfgpin(S3C64XX_GPM(4), S3C_GPIO_SFN(1));//GPM4 output #if 1 /*静态方式注册驱动*/ ret = register_chrdev(Viberator_MAJOR, "viberator", &GPIO_Viberator_ctl_ops); if (ret < 0) { printk(KERN_ERR "VIB: unable to get major %d/n", ret); return ret; } //创建class vib_dev_class = class_create(THIS_MODULE, "viberator"); if (IS_ERR(vib_dev_class)) { unregister_chrdev(Viberator_MAJOR, "capi20"); return PTR_ERR(vib_dev_class); } //创建节点, device_create(vib_dev_class, NULL, MKDEV(Viberator_MAJOR, 0), NULL, "vib"); // create a point under /dev/class/vib //通过上面这两步,驱动加载后,就会在/dev/class/下面生成vib节点,应用程序可以像操作文件那样操作这个节点,通过open ,write,read 等函数操作,详情可以看后面的应用示例程序。 return 0; #endif #if 0/* 注册动态 */ if ((error = alloc_chrdev_region(&dev, 0, DEVCOUNT, "vibrate")) < 0) { printk(KERN_ERR "VIB: Couldn't alloc_chrdev_region, error=%d/n", error); return 1; } printk("dev = %d /n",dev); cdev_p = cdev_alloc(); cdev_p->ops = &GPIO_Viberator_ctl_ops; error = cdev_add(cdev_p, dev, DEVCOUNT); if (error) { printk(KERN_ERR "VIB: Couldn't cdev_add, error=%d/n", error); return 1; } vib_dev_class = class_create(THIS_MODULE, "vib-dev"); if (IS_ERR(vib_dev_class)) { res = PTR_ERR(vib_dev_class); goto out_unreg_class; } return 0; #endif out_unreg_class: class_destroy(vib_dev_class); return 1; } static int __init S3C6410_VIB_init(void) { int ret = -ENODEV; //调用函数 printk(KERN_ERR "Auly: S3C6410_VIB_init---/n"); ret = GPIO_VIB_CTL_init(); if(ret) { printk(KERN_ERR "Auly: S3C6410_VIB_init--Fail !!!/n"); return ret; } return 0; } static void __exit cleanup_GPIO_VIB(void) { //注销设备 // devfs_unregister_chrdev(Viberator_MAJOR,"gpio_vib_ctl"); #if 0 cdev_del(cdev_p); unregister_chrdev_region(dev, DEVCOUNT); class_destroy(vib_dev_class); #endif device_destroy(vib_dev_class, MKDEV(Viberator_MAJOR, 0)); class_destroy(vib_dev_class); unregister_chrdev(Viberator_MAJOR, "viberator"); } MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_DESCRIPTION("Peter first driver"); MODULE_ALIAS_CHARDEV(Viberator_MAJOR, 0); module_init(S3C6410_VIB_init); module_exit(cleanup_GPIO_VIB);#include #include /* For __init/__exit/... */ #include #include #include <asm/io.h> #include <asm/uaccess.h> #include #include #include #include #include #include #include #include #include //for register_chrdev() #include #include #include "leddriver.h" #include /* For MODULE_ALIAS_MISCDEV (WATCHDOG_MINOR) */ #include /* For the watchdog specific items */ #include /* For file operations */ #define Viberator_MAJOR 97 //主设备号 #define SCULL_NR_DEVS 4 #define SCULL_QUANTUM 4000 #define SCULL_QSET 1000 //---do as the GIO driver #define DEVCOUNT 4 #define GIO_MINOR 2 /* GIO minor no. */ static dev_t dev; //申 请 到的主 设备 号 static struct cdev *cdev_p; static int openCnt; //--全局变量------------ int VIB_major = 97;//we asigment it for test int VIB_minor = 0; int VIB_nr_devs = SCULL_NR_DEVS; int VIB_quantum = SCULL_QUANTUM; int VIB_qset = SCULL_QSET; static struct class *vib_dev_class; #define GPNCON S3C64XX_GPNCON #define GPNDAT S3C64XX_GPNDAT #define GPNPUD S3C64XX_GPNPUD #define GPMCON S3C64XX_GPMCON #define GPMDAT S3C64XX_GPMDAT #define GPMPUD S3C64XX_GPMPUD #define VIB_ON 0x11 #define VIB_OFF 0x22 static const struct file_operations GPIO_Viberator_ctl_ops={ .owner = THIS_MODULE, .open = GPIO_VIB_open, .read =GPIO_VIB_read, .write =GPIO_VIB_write, .ioctl = GPIO_VIB_ioctl, .release =GPIO_VIB_release, }; ssize_t GPIO_VIB_read(struct file * file,char * buf,size_t count,loff_t * f_ops) { char sdas[5]={1,3,8,1,6}; ssize_t status = 5; unsigned long missing; missing = copy_to_user(buf, sdas, status); if (missing == status) status = -EFAULT; else status = status - missing; printk(" GPIO_VIB_read = %d ,count = %d/r/n",status,count); gpio_direction_output(S3C64XX_GPM(3), 0);// return status ; } ssize_t GPIO_VIB_write (struct file * file,const char * buf, size_t count,loff_t * f_ops) { unsigned long missing; char inbuffer[512]={0}; int i; missing = copy_from_user(inbuffer, buf, count); printk(" GPIO_VIB_write count = %d missing =%d /r/n",count,missing); gpio_direction_output(S3C64XX_GPM(3), 1);// for(i=0;i "Write:inbuffer[%d]=%d /r/n"
leddriver.h文件
Kconfig 文件
Makefile文件
3、在内核配置里菜单里加入本驱动的配置项
达到的效果是,可以通过内核配置来选择是否把本驱动编译进内核里,也就是出现在make menuconfig 后出来的界面里,可以参考9.8章
1)在arch/arm/Kconfig文件里 menu "Device Drivers"与 endmenu之间添加
2)在drivers/Kconfig menu "Device Drivers" 和 endmenu之间添加
3)修改/drivers/Makefile文件
4、编译驱动
在kernel目录下,终端输入
“Device Drivers” 下面会看到 “LED test for ARMeasy”,选择它,
保存并退出
这样,就会在/drivers/ledtest目录下得到leddrivr.ko文件,它就是驱动目标文件,已级编译进了zImage 里了,只要用这个kernel烧录到开发板,开机就会自动加载本驱动,
PS,如果发现如上编译,没有在ledtest目录下生成leddriver.ko文件,也就是本根没有去编译本驱动,那就把ledtest目录入到/drivers/misc目录下,相应的修改misc下面,然后,在makefile里,不用选直接写成obj-y += leddriver.o,这样强制的包含进去编译。
用C语言写一个应用,测试上面写的驱动是否工作正常,这是一般的驱动开发流程
主要有两个文件:Android.mk和ledtest.c
1、
在$(YOUR_ANDROID)/external/LEDTEST/目录编写ledtest.c文件,
ledtest.c
2、在$(YOUR_ANDROID)/external/ LEDTEST /目录编写Android.mk文件。这是Android Makefile的标准命名,不要更改。Android.mk文件的格式和内容可以参考其他已有的Android.mk文件的写法,针对helloworld程序的Android.mk文件内容如下:
注意上面LOCAL_SRC_FILES用来指定源文件;
LOCAL_MODULE指定要编译的模块的名字,下一步骤编译时就要用到;
include $(BUILD_EXECUTABLE)表示要编译成一个可执行文件,如果想编译成动态库则可用BUILD_SHARED_LIBRARY,这些可以在
$(YOUR_ANDROID)/build/core/config.mk查到。
3、 回到Android源代码顶层目录进行编译:
# cd $(YOUR_ANDROID) && make ledtestapp
例如我这里的实际操作是
#cd android2.1
#make ledtestapp
注意make ledtestapp中的目标名ledtestapp就是上面Android.mk文件中由LOCAL_MODULE指定的模块名。编译结果如下
make ledtestapp
============================================
PLATFORM_VERSION_CODENAME=REL
PLATFORM_VERSION=2.1-update1
TARGET_PRODUCT=generic
TARGET_BUILD_VARIANT=eng
TARGET_SIMULATOR=
TARGET_BUILD_TYPE=release
TARGET_ARCH=arm
HOST_ARCH=x86
HOST_OS=linux
HOST_BUILD_TYPE=release
BUILD_ID=ECLAIR
============================================
/bin/bash: line 0: cd: sdk/layoutopt/app/src/resources: No such file or directory
target thumb C: ledtestapp <= external/LEDTEST/ledtest.c
Install: out/host/linux-x86/bin/apriori
Install: out/host/linux-x86/bin/soslim
target Executable: ledtestapp (out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/ledtestapp_intermediates/LINKED/ledtestapp)
target Non-prelinked: ledtestapp (out/target/product/generic/symbols/system/bin/ledtestapp)
target Strip: ledtestapp (out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/ledtestapp_intermediates/ledtestapp)
Install: out/target/product/generic/system/lib/libdl.so
Install: out/target/product/generic/system/lib/libc.so
Install: out/target/product/generic/system/lib/libstdc++.so
Install: out/target/product/generic/system/lib/libm.so
Install: out/target/product/generic/system/bin/ledtestapp
4、如上面的编译结果所示,编译后的可执行文件存放在
out/target/product/generic/system/bin/目录 可执行文件是ledtestapp
5、拷贝ledtestapp可执行文件到T卡,插入开发板
6、开电,在启动进入android的过程中,串口终端 按回车,进入命令行模式
7、拷贝可执行文件到根目录
#cp /sdcard/ledtestapp /
8、执行程序
#./ledtestapp
通过上面的步骤,可以看到开发板上相应的LED在闭,每秒钟闪一次!