TI-beaglebone上扩展的DS1302时钟芯片的驱动模块
我个人觉得我的代码不是很规范，一些内核函数可能用得有些死板，属于初学者 =。= ，希望大家能提出问题，共同学习提高。
下图是我硬件RTC的电路图：
这3个引脚跟beaglebone的引脚接口：
在看看beaglebone上的一个扩展槽：
之后，对照《beaglebone开发板开发手册.pdf》可以找到这几个相关的引脚 ：
分别是23，25，27号，既是gpio1_17,gpio3_21,gpio3_19。
上面是查看DS1302跟beaglebone的哪个引脚连接的过程，下面是驱动的代码：
（
代码有点长，其中最关键的是几个函数：
void RTCInputByte(char data)； 对char进行拆分，逐个写入一个bit；
char RTCOutputByte(void)； 逐个读出一个bit，组成char返回；
char RTC_Read(char addr)； 读取某个地址的数据；
void RTC_Write(unsigned char addr , unsigned char data)； 往某个地址写入数据；
这几个函数的实现的原理，需要参考相关文档 ————《DS1302.pdf》，里面介绍了如何写入跟读出的机制。
其他函数都是为了辅助这4个函数而封装起来的，没什么经验，导致代码有点繁琐。
）
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define ENABLE 1
#define DISABLE 0
#define GPIO1 0x4804C000
#define GPIO2 0x481AC000
#define GPIO3 0x481AE000
#define OE 0x134
struct GPIO{
int *oe;
int *datain;
int *dataout;
int *cleardataout;
int *setdataout;
};
struct DATETIME{
char yearh;
char yearl;
char month;
char date;
char day;
char hour;
char minute;
char second;
};
/******************
* RTC_DAT ----> GPIO1_17
* RTC_SCLK----> GPIO3_21
* RTC_CE ----> GPIO3_19
******************/
struct GPIO RTC_DAT , RTC_SCLK , RTC_CE;
/******************
* 定义并初始化一个时间结构体变量；
******************/
struct DATETIME datetime = {
.yearh = 0x20,
.yearl = 0x0,
.month = 0x0,
.date = 0x0,
.day = 0x1,
.hour = 0x0,
.minute = 0x0,
.second = 0x0,
};
/******************
* 初始化GPIO；
******************/
void GPIO_init(struct GPIO *gpion , int addr)
{
(*gpion).oe = ioremap(addr , sizeof(int) * 25);
(*gpion).datain = (*gpion).oe + 1;
(*gpion).dataout = (*gpion).oe + 2;
(*gpion).cleardataout = (*gpion).oe + 23;
(*gpion).setdataout = (*gpion).oe + 24;
}
/******************
* 注销申请了的GPIO；
******************/
void GPIO_resg(struct GPIO *gpion)
{
iounmap((*gpion).oe);
}
/******************
* 设置GPIO为输出模式；
******************/
void setGPIO_Output(struct GPIO gpion , int data)
{
*(gpion.oe) &= ~data;
*(gpion.setdataout) |= data;
}
/******************
* 设置GPIO为输入模式；
******************/
void setGPIO_Input(struct GPIO gpion , int data)
{
*(gpion.oe) |= data;
*(gpion.datain) |= data;
}
/******************
* 设置RTC的SCLK引脚；
******************/
void setRTC_SCLK(int data)
{
if(data == 1)
*(RTC_SCLK.dataout) |= 0x01 << 21;
else if(data == 0)
*(RTC_SCLK.dataout) &= ~(0x01 << 21);
}
/******************
* 设置RTC的DAT引脚；
******************/
void setRTC_DAT(int data)
{
setGPIO_Output(RTC_DAT , 0x1 << 17);
if(data == 1)
*(RTC_DAT.dataout) |= 0x01 << 17;
else if(data == 0)
*(RTC_DAT.dataout) &= (~(0x01 << 17));
}
/******************
* 获取RTC的DAT引脚的数据；
******************/
int getRTC_DAT(void)
{
int num;
setGPIO_Input(RTC_DAT , 0x1 << 17);
num = *(RTC_DAT.datain);
num = (num >> 17) & 0x1;
if(num == 0)
return 0;
else
return 1;
}
/******************
* 设置RTC的CE引脚；
******************/
void setRTC_CE(int data)
{
if(data == 1)
*(RTC_CE.dataout) |= (0x01 << 19);
else if(data == 0)
*(RTC_CE.dataout) &= ((~0x01) << 19);
}
/*****************************************************
函数功能：延时若干微秒
入口参数：n
***************************************************/
void delaynus(unsigned int n)
{
udelay(n);
}
/********************************
* 名称: RTCInputByte;
* 功能: 往DS1302写1Byte数据;
* 调用：
* 输入：data 写入数据;
* 返回值：无;
********************************/
void RTCInputByte(char data)
{
unsigned char i;
char DATA;
setRTC_SCLK(0); //拉低SCLK，为脉冲上升沿写入数据做好准备
delaynus(2); //稍微等待，使硬件做好准备
for(i=0;i<8;i++) //连续写8个二进制位数据
{
DATA = data & 0x01; //取出dat的第0位数据写入1302
if(DATA == 1)
setRTC_DAT(1);
else
setRTC_DAT(0);
setRTC_SCLK(1); //上升沿写入数据
delaynus(2); //稍微等待，使硬件做好准备
setRTC_SCLK(0); //重新拉低SCLK，形成脉冲
delaynus(2); //稍微等待，使硬件做好准备
data >>= 1; //将dat的各数据位右移1位，准备写入下一个数据位
}
}
/********************************
* 名称: RTCOutputByte;
* 功能: 从DS1302读取数据;
* 调用：
* 输入：
* 返回值：char ;
********************************/
char RTCOutputByte(void)
{
unsigned char i,data = 0;
delaynus(2); //稍微等待，使硬件做好准备
for(i=0;i<8;i++) //连续读8个二进制位数据
{
data >>= 1; //将dat的各数据位右移1位，因为先读出的是字节的最低位
if(getRTC_DAT() == 1) //如果读出的数据是1
data |= 0x80; //将1取出，写在dat的最高位
setRTC_SCLK(1); //将SCLK置于高电平，为下降沿读出
delaynus(2); //稍微等待
setRTC_SCLK(0); //拉低SCLK，形成脉冲下降沿
delaynus(2); //稍微等待
}
return data; //将读出的数据返回
}
/********************************
* 名称: RTC_Read;
* 功能: 从DS1302的地址addr里读取1Byte数据;
* 调用：RTCInputByte , RTCOutputByte;
* 输入：addr;
* 返回值：char;
********************************/
char RTC_Read(char addr)
{
unsigned char data;
setRTC_CE(0); //拉低RST
setRTC_SCLK(0); //确保写数居前SCLK被拉低
setRTC_CE(1); //启动数据传输
RTCInputByte(addr); //写入命令字
data = RTCOutputByte(); //读出数据
setRTC_SCLK(1); //将时钟电平置于已知状态
setRTC_CE(0); //禁止数据传递
return data; //将读出的数据返回
}
/********************************
* 名称: RTC_Write;
* 功能: DS1302的地址addr里写入1Byte数据;
* 调用：RTCInputByte;
* 输入：addr , data;
* 返回值：void;
********************************/
void RTC_Write(unsigned char addr , unsigned char data)
{
setRTC_CE(0); //禁止数据传递
setRTC_SCLK(0); //确保写数居前SCLK被拉低
setRTC_CE(1); //启动数据传输
delaynus(2); //稍微等待，使硬件做好准备
RTCInputByte(addr); //写入命令字
RTCInputByte(data); //写数据
setRTC_SCLK(1); //将时钟电平置于已知状态
setRTC_CE(0); //禁止数据传递
}
/********************************
* 名称: ds1302_charger;
* 功能: 给DS1302的电池充电;
* 调用：RTC_Write;
* 输入：data;
* 返回值：void;
********************************/
void ds1302_charger(char num)
{
RTC_Write(0x8E,0); /* Disabled Write Protect */
RTC_Write(0x90 , num); /* 1010 1011 */
RTC_Write(0x8E,0x80); /* Enabled Write Protect */
}
/******************
* 下面的几个函数是为应用层提供操作接口，能让用户去读取或者设置时间；
******************/
static int ds1302_open(struct inode *inode , struct file *file)
{
printk("this is open!\n");
return 0;
}
static int ds1302_close(struct inode *inode , struct file *file)
{
printk("this is close!\n");
return 0;
}
static ssize_t ds1302_read(struct file *file , char __user *buf , size_t count , loff_t *pos)
{
int err;
datetime.day = RTC_Read(0x8b); /* Week */
datetime.yearl = RTC_Read(0x8d); /* Year */
datetime.month = RTC_Read(0x89); /* Month */
datetime.date = RTC_Read(0x87); /* Date */
datetime.hour = RTC_Read(0x85)&0x3F; /* Hour */
datetime.minute = RTC_Read(0x83)&0x7F; /* Minute */
datetime.second = RTC_Read(0x81)&0x7F; /* Second */
err = copy_to_user(buf , (char *)(&datetime) , count);
if(err)
return -EFAULT;
return count;
}
static ssize_t ds1302_write(struct file *file , const char __user *buf , size_t count , loff_t *pos)
{
struct DATETIME *tmp = (struct DATETIME *)buf;
RTC_Write(0x8E,0); /* Disabled Write Protect */
RTC_Write(0x80,0x80); /* Disabled Clock */
RTC_Write(0x8a,tmp->day); /* Week Day BCD */
RTC_Write(0x8c,tmp->yearl); /* Year : BCD */
RTC_Write(0x88,tmp->month); /* Month : BCD */
RTC_Write(0x86,tmp->date); /* Date : BCD */
RTC_Write(0x84,tmp->hour); /* Hour(24) BCD */
RTC_Write(0x82,tmp->minute); /* Minute : BCD */
RTC_Write(0x80,(tmp->second)&0x7F); /* Second : BCD */
/* MSB:0 Enabled Clock */
datetime.yearh = tmp->yearh;
RTC_Write(0x8E,0x80); /* Enabled Write Protect */
return count;
}
static struct file_operations fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = ds1302_open,
.release = ds1302_close,
.read = ds1302_read,
.write = ds1302_write,
};
static struct miscdevice mdev = {
.minor = 252,
.name = "DS1302",
.fops = &fops,
};
static int __init SD1302_init(void)
{
printk("insmod the DS1302 module!\n");
GPIO_init(&RTC_DAT , GPIO1 + OE);
GPIO_init(&RTC_SCLK , GPIO3 + OE);
GPIO_init(&RTC_CE , GPIO3 + OE);
setGPIO_Output(RTC_SCLK , 1 << 21);
setGPIO_Output(RTC_CE , 1 << 19);
ds1302_charger(0xab);
return misc_register(&mdev);
}
static void __exit SD1302_exit(void)
{
printk("rmmod the DS1302 module!\n");
GPIO_resg(&RTC_DAT);
GPIO_resg(&RTC_SCLK);
GPIO_resg(&RTC_CE);
misc_deregister(&mdev);
}
module_init(SD1302_init);
module_exit(SD1302_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("pork");
MODULE_DESCRIPTION("Test");
同时我也写了个app.c的测试程序，来测试这个模块，app.c运行后，会先去设置DS1302的时间，然后再死循环去读取它的时间，每一秒读一次。
所有的文件都打包成”DS1302“，放在资源里面去了。