【SylixOS之new_1型字符设备驱动设计】

本文介绍new_1型字符设备驱动基本软件框架,以imx6q的pwm驱动为例

1、构建设备控制器结构

      定义pwm控制器类型,其中需要注意的是第一个成员必须是LW_DEV_HDR类型,表示设备头。第二个程序为LW_LIST_LINE_HEADER类型,用于管理fdnode链表。后面可以添加任意与驱动程序有关的私有变量,如寄存器基址等。如程序清单1.1所示。

                                                           程序清单 1.1 pwm控制器结构

/***************************************************************************************
  PWM 控制器类型定义
***************************************************************************************/
typedef struct {
    LW_DEV_HDR                  PWMC_devHdr;            /* 必须是第一个结构体成员       */
    LW_LIST_LINE_HEADER         PWMC_fdNodeHeader;
    addr_t                      PWMC_BaseAddr;
} __IMX6Q_PWM_CONTROLER, *__PIMX6Q_PWM_CONTROLER;

2、构建Open函数

      open函数中主要添加fdnode节点,这也是new_1型字符设备驱动的特点。SylixOS中通过API_IosFdNodeAdd()去添加一个fdnode,并最终返回fdnode。如程序清单2.1所示。

                                                         程序清单 2.1 open函数

/************************************************************************************
** 函数名称: imx6qPwmOpen
** 功能描述: 打开 PWM 设备
** 输 入  : pDev                  设备
**           pcName                设备名字
**           iFlags                标志
**           iMode                 模式
** 输 出  : 文件节点
** 全局变量:
** 调用模块:
************************************************************************************/
static LONG  imx6qPwmOpen (__PIMX6Q_PWM_CONTROLER pPwmDev, 
                           PCHAR                  pcName, 
                           INT                    iFlags, 
                           INT                    iMode)
{
    PLW_FD_NODE   pFdNode;
    BOOL          bIsNew;
    addr_t        atBaseAddr;

    if (pcName == LW_NULL) {
        _ErrorHandle(ERROR_IO_NO_DEVICE_NAME_IN_PATH);
        return  (PX_ERROR);

    } else {
        pFdNode = API_IosFdNodeAdd(&pPwmDev->PWMC_fdNodeHeader, (dev_t)pPwmDev, 0,
                                   iFlags, iMode, 0, 0, 0, LW_NULL, &bIsNew);
        if (pFdNode == LW_NULL) {
            printk(KERN_ERR "imx6qWdtOpen(): failed to add fd node!\n");
            return  (PX_ERROR);
        }

        if (LW_DEV_INC_USE_COUNT(&pPwmDev->PWMC_devHdr) == 1) {
            /*
             * 初始化 PWM 定时器,默认设置参数如下
             */
            atBaseAddr = pPwmDev->PWMC_BaseAddr;
            imx6qPwmHwInit(atBaseAddr, 260, 256, 200);
            imx6qPwmEnable(atBaseAddr);

            return  ((LONG)pFdNode);
        }
    }
    /*
     * 如果设备打开失败进行如下操作
     */
    if (pFdNode) {
        API_IosFdNodeDec(&pPwmDev->PWMC_fdNodeHeader, pFdNode, NULL);
        pFdNode = LW_NULL;
    }

    LW_DEV_DEC_USE_COUNT(&pPwmDev->PWMC_devHdr);
    return  (PX_ERROR);
}

3、构建close、ioctl函数

      close与ioctl函数相对比较简单。close函数中主要禁用pwm并将打开数减一。ioctl中主要是提供命令修改pwm的相关参数。如程序清单3.1所示。

                                                   程序清单3.1 close、ioctl函数

/************************************************************************************
** 函数名称: imx6qPwmClose
** 功能描述: 关闭 PWM 设备
** 输 入  : pFdEntry              文件结构
** 输 出  : ERROR_CODE
** 全局变量:
** 调用模块:
************************************************************************************/
static INT imx6qPwmClose (PLW_FD_ENTRY   pFdEntry)
{
    __PIMX6Q_PWM_CONTROLER  pPwmDev  = (__PIMX6Q_PWM_CONTROLER)pFdEntry->FDENTRY_pdevhdrHdr;
    addr_t                  atBaseAddr = pPwmDev->PWMC_BaseAddr;

    imx6qPwmDisable(atBaseAddr);

    LW_DEV_DEC_USE_COUNT(&pPwmDev->PWMC_devHdr);
    return (PX_ERROR);
}
/************************************************************************************
** 函数名称: imx6qPwmIoctl
** 功能描述: 控制 PWM 设备
** 输 入  : pFdEntry              文件结构
**           iCmd                  命令
**           lArg                  参数
** 输 出  : ERROR_CODE
** 全局变量:
** 调用模块:
************************************************************************************/
static INT  imx6qPwmIoctl (PLW_FD_ENTRY  pFdEntry, INT  iCmd, LONG lArg)
{
    __PIMX6Q_PWM_CONTROLER  pPwmDev = (__PIMX6Q_PWM_CONTROLER)pFdEntry->FDENTRY_pdevhdrHdr;
    addr_t                  atBaseAddr = pPwmDev->PWMC_BaseAddr;
    UINT32                  usRegVal = (UINT32)lArg;

    switch (iCmd) {
    case PWM_FREN:                                  /*  PWM 工作周期                */
        imx6qPwmHwInit(atBaseAddr, usRegVal, 256, 0);
        imx6qPwmEnable(atBaseAddr);
        return  (ERROR_NONE);
    case PWM_DUTY:                                  /*  设置占空比                  */
        imx6qPwmHwInit(atBaseAddr, 0, 256, usRegVal);
        imx6qPwmEnable(atBaseAddr);
        return  (ERROR_NONE);
    default:
        return  (PX_ERROR);
    }
}

4、构建驱动安装函数

      驱动安装函数主要目的是将驱动注册到系统中。首先需要构建file_operations结构存放open、close、ioctl等操作,再使用结构iosDrvInstallEx2()将此结构注册到系统中,并获取对应的驱动编号,供设备安装时使用。如程序清单4.1所示。

                                              程序清单4.1 安装驱动

/************************************************************************************
** 函数名称: imx6qPwmDrv
** 功能描述: 安装 PWM 驱动
** 输 入  : NONE
** 输 出  : ERROR_CODE
** 全局变量:
** 调用模块:
************************************************************************************/
INT  imx6qPwmDrv (VOID)
{
    struct file_operations  fileop;

    if (_G_iPwmDrvNum) {
        return  (ERROR_NONE);
    }

    lib_memset(&fileop, 0, sizeof(struct file_operations));

    fileop.owner     = THIS_MODULE;
    fileop.fo_create = imx6qPwmOpen;
    fileop.fo_open   = imx6qPwmOpen;
    fileop.fo_close  = imx6qPwmClose;
    fileop.fo_ioctl  = imx6qPwmIoctl;
    fileop.fo_write  = imx6qPwmWrite;
    fileop.fo_read   = imx6qPwmRead;

    _G_iPwmDrvNum = iosDrvInstallEx2(&fileop, LW_DRV_TYPE_NEW_1);

    DRIVER_LICENSE(_G_iPwmDrvNum,     "Dual BSD/GPL->Ver 1.0");
    DRIVER_AUTHOR(_G_iPwmDrvNum,      "Zhang.Xu");
    DRIVER_DESCRIPTION(_G_iPwmDrvNum, "PWM driver.");

    return  (_G_iPwmDrvNum > 0) ? (ERROR_NONE) : (PX_ERROR);
}

5、创建PWM设备

      创建pwm设备函数主要是通过API_IosDevAddEx()创建设备文件节点,并绑定对应的驱动编码即上一节中生成的驱动编号。这使得上层应用在打开此设备文件节点时可以获取对应的驱动编码,然后找到对应的驱动程序。如程序清单5.1所示。

                                                        程序清单 5.1 创建pwm设备

/************************************************************************************
** 函数名称: imx6qPwmDevAdd
** 功能描述: 创建 PWM 设备
** 输 入  : uiIndex           ID
** 输 出  : ERROR_CODE
** 全局变量:
** 调用模块:
************************************************************************************/
INT  imx6qPwmDevAdd (UINT  uiIndex)
{
	__PIMX6Q_PWM_CONTROLER   pPwmDev;
	CPCHAR                   pcBuffer;

    if (uiIndex >= PWM_NUM) {
        printk(KERN_ERR "imx6qWdtDevAdd(): wdt index invalid!\n");
        return  (PX_ERROR);
    }
    pPwmDev = &_G_pwm[uiIndex];

    switch (uiIndex) {
    case 0:
    	pcBuffer = "/dev/pwm0";
        pPwmDev ->PWMC_BaseAddr = PWM1_BASE_ADDR;
        pwm1_iomux_config();
        break;

    case 1:
    	pcBuffer = "/dev/pwm1";
        pPwmDev ->PWMC_BaseAddr = PWM2_BASE_ADDR;
        pwm2_iomux_config();
        break;

    case 2:
    	pcBuffer = "/dev/pwm2";
        pPwmDev ->PWMC_BaseAddr = PWM3_BASE_ADDR;
        pwm3_iomux_config();
        break;

    case 3:
    	pcBuffer = "/dev/pwm3";
        pPwmDev ->PWMC_BaseAddr = PWM4_BASE_ADDR;
        pwm4_iomux_config();
        break;
    }

    if (API_IosDevAddEx(&pPwmDev->PWMC_devHdr, 
                         pcBuffer, 
                         _G_iPwmDrvNum, 
                         DT_CHR) != ERROR_NONE) {
        printk(KERN_ERR "imx6qWdtDevAdd(): can not add device : %s.\n", strerror(errno));
        return  (PX_ERROR);
    }
    return  (ERROR_NONE);
}

6、调用接口

      最后一步就是调用驱动安装和设备创建这两个函数接口。一般情况下驱动安装在bspInit.c中的halDrvInit()中被调用,而设备创建在bspInit.c的halDevInit()中被调用。

 

 

 

 

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