基于ARM_contexA9 led驱动编程
基于ARM_contexA9 led驱动编程
关于友善之臂出的这款contexA9开发板，目前在网络上的资源较少，特别是内核的，非常之少，鉴于这种情况，我将会写一个系列的驱动来做关于tiny4412这款板子开发的总结。
简单介绍一下:
Tiny4412是一款高性能的四核Cortex-A9核心板，由广州友善之臂设计、生产和发行销售。它采用三星Exynos4412作为主处理器，运行主频可高达1.5GHz，Exynos4412内部集成了Mali-400 MP高性能图形引擎，支持3D图形流畅运行，并可播放1080P大尺寸高清视频。三星旗舰智能手机Galaxy S3即是采用此CPU设计。
我用的是普通版.也就是只有一个串口的.但是核心板是一样的。
好了，介绍完毕，前面的文章我们已经说过了如何编写一个字符设备的驱动程序，这里就不再继续扯字符驱动怎么写，非常简单了，看看就懂了。
我们进入整题，今天，我们需要实现一个LED的驱动程序。在友善之臂的核心板上，有4颗LED灯，如何编写一个驱动程序，让它亮起来，首先我们来看看核心板:
LED灯就位于右上角，第一个和第二个都是电源指示灯，我们不需要管它，我们只管后面那4个LED灯。
如何编写？
1、首先找到板子的原理图，找到对应的引脚。
2、接着打开数据手册，找到对应的寄存器。
3、开始编写LED驱动程序
4、编写makefile
5、插入模块insmod xxx.ko
6、查询主设备号 cat /proc/devices
7、创建设备节点 mknod /dev/xxx c x x
8、执行应用程序app
对应的原理图:
从这里我们可以得出一个结论，LED灯是低电平点亮的，也就是往对应的端口里写0，LED灯就亮了。从最下面一幅图可以知道，我们要找的寄存器是GPIO的GPM4开头的这个寄存器，现在我们进入查数据手册的阶段.
查手册:
我们找到手册的第288页GPIO章节的GPMCON这里:
这是我们要配置端口的模式的IO口，端口有以上的一些状态，在这里我们只考虑输出，也就是只要配置Output那一项就可以了。
我们要配的寄存器有GPM4CON[0],GPM4CON[1],GPM4CON[2],GPM4CON[3],这四位，分别配置成output输出模式.
接下来再看一个GPM4DAT，这个是端口的状态寄存器，对状态寄存器就是写0或者写1，那么LED就被驱动了，我们来看看:
好了，寄存器我们已经找到了，接下来，可以进入写代码的阶段了：
首先编写LED驱动程序:
[cpp] view plain copy print?
1.
#include
2.
3.
#include
4.
5.
#include
6.
7.
#include
8.
9.
#include
10.
11.
#include
12.
13.
#include
14.
15.
#include
16.
17.
//这个是设备的名称,也就是对应在/dev/test-dev
18.
19.
#define DEV_NAME "test-dev"
20.
21.
//LED灯IO口的地址，也就是刚刚我们在上面的芯片手册看到的Address
22.
23.
#define GPM4COM 0x110002E0
24.
25.
//定义配置模式的指针变量
26.
27.
volatile unsigned long *led_config = NULL ;
28.
29.
//定义配置状态的指针变量
30.
31.
volatile unsigned long *led_dat = NULL ;
32.
33.
//open方法，对LED灯进行初始化
34.
35.
int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
36.
37.
{
38.
39.
printk("led_open\n");//上层程序对LED进行Open操作的时候会执行这个函数
40.
41.
//先对LED的端口进行清0操作
42.
43.
*led_config &= ~(0xffff);
44.
45.
//将4个IO口16位都设置为Output输出状态
46.
47.
*led_config |= (0x1111);
48.
49.
return 0;
50.
51.
}
52.
53.
//write方法
54.
55.
int led_write(struct file *filp , const char __user *buf , size_t count , loff_t *f_pos)
56.
57.
{
58.
59.
int val ;
60.
61.
//注意，这里是在内核中进行操作，我们需要使用copy_from_user这个函数将用户态的内容拷贝到内核态
62.
63.
copy_from_user(&val , buf , count);
64.
65.
//以下就是当val是哪个值的时候，led就执行相应的操作，这里不多说
66.
67.
switch(val)
68.
69.
{
70.
71.
case 0 :
72.
73.
//对状态寄存器进行赋值,以下雷同
74.
75.
printk(KERN_EMERG"led1_on\n");
76.
77.
*led_dat &= ~0x1 ;
78.
79.
break ;
80.
81.
case 1 :
82.
83.
printk(KERN_EMERG"led2_on\n");
84.
85.
*led_dat &= ~0x2 ;
86.
87.
break ;
88.
89.
case 2 :
90.
91.
printk(KERN_EMERG"led3_on\n");
92.
93.
*led_dat &= ~0x4 ;
94.
95.
break ;
96.
97.
case 3 :
98.
99.
printk(KERN_EMERG"led4_on\n");
100.
101.
*led_dat &= ~0x8 ;
102.
103.
break ;
104.
105.
case 4 :
106.
107.
printk(KERN_EMERG"ledall_on\n");
108.
109.
*led_dat &= ~0xf ;
110.
111.
break ;
112.
113.
case 5 :
114.
115.
printk(KERN_EMERG"ledall_off\n");
116.
117.
*led_dat |= 0xf ;
118.
119.
break ;
120.
121.
122.
123.
}
124.
125.
}
126.
127.
//close方法
128.
129.
int led_close(struct inode *inode, struct file *filp)
130.
131.
{
132.
133.
printk("led_close\n");
134.
135.
*led_dat |= 0xf ; //全灭,因为高电平是灭的，0xf ----> 1111
136.
137.
return 0;
138.
139.
}
140.
141.
//用ioctl这个方法也可以实现LED的操作的，自己去实现吧
142.
143.
#if 0
144.
145.
long led_ioctl(struct file *filp, unsigned int request, unsigned long arg)
146.
147.
{
148.
149.
switch(request)
150.
151.
{
152.
153.
case 0:
154.
155.
printk(KERN_EMERG"led1 on\n");
156.
157.
*led_dat &=~0x1 ;
158.
159.
break;
160.
161.
162.
163.
case 1:
164.
165.
printk(KERN_EMERG"led2 on\n");
166.
167.
*led_dat &=~0x2 ;
168.
169.
break;
170.
171.
172.
173.
case 3:
174.
175.
printk(KERN_EMERG"led3 on\n");
176.
177.
*led_dat &=~0xf ;
178.
179.
break;
180.
181.
182.
183.
case 4:
184.
185.
printk(KERN_EMERG"led4 on\n");
186.
187.
*led_dat &=~0x8 ;
188.
189.
break ;
190.
191.
default :
192.
193.
*led_dat |= 0xf ;
194.
195.
}
196.
197.
}
198.
199.
#endif
200.
201.
//对方法进行初始化
202.
203.
struct file_operations fops = {
204.
205.
.owner = THIS_MODULE ,
206.
207.
.open = led_open,
208.
209.
.release = led_close,
210.
211.
// .unlocked_ioctl = led_ioctl,
212.
213.
.write = led_write,
214.
215.
};
216.
217.
//主设备号
218.
219.
int major ;
220.
221.
//启动函数
222.
223.
static __init int test_init(void)
224.
225.
{
226.
227.
printk("led_init\n");
228.
229.
major = register_chrdev(major, DEV_NAME, &fops);
230.
231.
led_config = (volatile unsigned long *)ioremap(GPM4COM , 16);
232.
233.
led_dat = led_config + 1 ;
234.
235.
return 0;
236.
237.
}
238.
239.
//注销函数
240.
241.
static __exit void test_exit(void)
242.
243.
{
244.
245.
printk("led_exit\n");
246.
247.
unregister_chrdev(major, DEV_NAME);
248.
249.
iounmap(led_config);
250.
251.
}
252.
253.
254.
255.
module_init(test_init);
256.
257.
module_exit(test_exit);
258.
259.
260.
261.
MODULE_LICENSE("GPL");
262.
263.
MODULE_AUTHOR("Y.X.YANG");
264.
265.
MODULE_VERSION("2016.1.15");
266.
以上就是led这个设备驱动的编写框架。看不懂的可以去学学linux内核设备驱动再来看就很简单了。其实跟单片机的编程差不了多少的，只不过内核驱动是按照框架来编写的，有所驱动就在这里。
驱动程序编写完了，接下来我们编写上层应用层的程序：
[cpp] view plain copy print?
1.
#include
2.
3.
#include
4.
5.
#include
6.
7.
#include
8.
9.
10.
11.
int main(int argc, char **argv)
12.
13.
{
14.
15.
int fd;
16.
17.
int val = 0 ;
18.
19.
//打开对应的设备
20.
21.
fd = open("/dev/test-dev",O_RDWR) ;
22.
23.
if(-1 == fd)
24.
25.
{
26.
27.
printf("open fair!\n");
28.
29.
return -1 ;
30.
31.
}
32.
33.
while(1){
34.
35.
val = 0 ;
36.
37.
//写write方法就会调用到驱动程序的led_write
38.
39.
//最后我们能看到的结果是led灯做流水灯的实现，然后全灭，再周而复始
40.
41.
write(fd , &val , 4);
42.
43.
sleep(1);
44.
45.
val = 1 ;
46.
47.
write(fd , &val , 4);
48.
49.
sleep(1);
50.
51.
val = 2 ;
52.
53.
write(fd , &val , 4);
54.
55.
sleep(1);
56.
57.
val = 3 ;
58.
59.
write(fd , &val , 4);
60.
61.
sleep(1);
62.
63.
val = 5 ;
64.
65.
write(fd , &val , 4);
66.
67.
sleep(1);
68.
69.
}
70.
71.
return 0;
72.
73.
}
74.
好了，程序已经写完了，我们来看看makefile怎么写.
[cpp] view plain copy print?
1.
#将你所写的驱动程序编译成模块形式
2.
3.
obj-m += leds.o
4.
5.
#你需要的文件系统
6.
7.
ROOTFS = /disk/A9/filesystem
8.
9.
#你需要的内核
10.
11.
KERNEL = /disk/A9/linux-3.5/
12.
13.
#模块编译
14.
15.
all:
16.
17.
make -C $(KERNEL) M=`pwd` modules
18.
19.
#模块清除
20.
21.
clean:
22.
23.
make -C $(KERNEL) M=`pwd` clean
24.
25.
rm -rf my_led
26.
27.
#模块更新
28.
29.
install:
30.
31.
make -C $(KERNEL) M=`pwd` modules_install INSTALL_MOD_PATH=$(ROOTFS)
32.
33.
#编译上层app应用程序
34.
35.
my_led:
36.
37.
arm-linux-gcc my_led.c -o my_led
38.
好了，所有的一切都编写完成，我们来看看接下来的操作:
2、编译app
3、启动minicom,打开开发板的电源，开发板bootload开始启动
4、开发板内核启动
5、进入文件系统，执行insmod插入模块和显示插入后的模块的操作
6、看看主设备号
从这里可以看到，我们的设备test-dev的主设备号是250
所以我们创建设备节点 ： mknod /dev/test-dev c 250 0 ,创建完成后
7、执行app应用程序
在这里，我们可以看到程序开始跑起来了，我们来看看开发板上的led是怎么变化的: