STM32MP157驱动开发——按键驱动（定时器）
内核函数
定时器涉及函数参考内核源码：include\linux\timer.h
给定时器的各个参数赋值：
setup_timer(struct timer_list * timer,
void (*function)(unsigned long),
unsigned long data)：
设置定时器：主要是初始化 timer_list 结构体，设置其中的函数、参数。
void add_timer(struct timer_list *timer)：
- a) 向内核添加定时器。timer->expires 表示超时时间。
- b) 当超时时间到达，内核就会调用这个函数：timer->function(timer->data)。
修改定时器：
int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires):
- a) 修改定时器的超时时间，
- b) 它等同于：del_timer(timer); timer->expires = expires; add_timer(timer);
- c) 但是更加高效。
修改定时器：
int del_timer(struct timer_list *timer)
内核定时器时间单位
编译内核时，可以在内核源码根目录下用“ls -a”看到一个隐藏文件.config，它就是内核配置文件。打开后可以看到如下这项：
CONFIG_HZ=100
这是硬件定时器，这表示内核每秒中会发生 100 次系统滴答中断(tick)，这是 Linux 系统的心跳。每发生一次 tick 中断，全局变量 jiffies 就会累加 1。CONFIG_HZ=100 表示每个滴答是 10ms。定时器的时间就是基于 jiffies 的，我们修改超时时间时，一般使用这 2种方法：
① 在 add_timer 之前，直接修改：
timer.expires = jiffies + xxx; // xxx 表示多少个滴答后超时，也就是 xxx*10ms
timer.expires = jiffies + 2*HZ; // HZ 等于 CONFIG_HZ ，2*HZ 就相当于 2 秒
② 在 add_timer 之后，使用 mod_timer 修改：
mod_timer(&timer, jiffies + xxx); // xxx 表示多少个滴答后超时，也就是 xxx*10ms
mod_timer(&timer, jiffies + 2*HZ); // HZ 等于 CONFIG_HZ ，2*HZ 就相当于 2 秒
系统滴答中断(tick)与定时器的关系
系统滴答中断是硬件中断，定时器是软件中断，每次执行完硬件中断后才执行软件中断，系统滴答中断设置为100HZ，表示10ms执行一次软件中断，判断全局变量jiffies 是否大于key_timer.expires，大于则调用对应的定时器处理函数
定时器方式的按键驱动程序(stm32mp157)（旧版本定时器）
使用定时器处理按键抖动
如果不处理抖动的话，用户只操作一次按键， GPIO 电平会反复变化，中断程序可能会上报多个数据，那么可以在 GPIO 中断中并不立刻记录按键值，而是修改定时器超时时间，10ms 后再处理如果 10ms 内又发生了 GPIO 中断，那就认为是抖动，这时再次修改超时时间为 10ms。只有 10ms 之内再无 GPIO 中断发生，那么定时器的函数才会被调用。在定时器函数中记录按键值。
button_test.c
实现功能：首先以非阻塞的方式读取环形缓冲区十次，然后以阻塞的方式读取按键的值
#include \n" , argv[0]);
return -1;
}
/* 2. 打开文件 */
fd = open(argv[1], O_RDWR | O_NONBLOCK);
if (fd == -1)
{
printf("can not open file %s\n", argv[1]);
return -1;
}
//非阻塞的方式读取十次
for (i = 0; i < 10; i++)
{
if (read(fd, &val, 4) == 4)
printf("get button: 0x%x\n", val);
else
printf("get button: -1\n");
}
//修改为阻塞的方式，是休眠唤醒机制，没有数据则休眠
flags = fcntl(fd, F_GETFL);
fcntl(fd, F_SETFL, flags & ~O_NONBLOCK);
while (1)
{
if (read(fd, &val, 4) == 4)
printf("get button: 0x%x\n", val);
else
printf("while get button: -1\n");
}
close(fd);
return 0;
}
gpio_key_drv.c
#include Makefile
# 1. 使用不同的开发板内核时, 一定要修改KERN_DIR
# 2. KERN_DIR中的内核要事先配置、编译, 为了能编译内核, 要先设置下列环境变量:
# 2.1 ARCH, 比如: export ARCH=arm64
# 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
# 2.3 PATH, 比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin
# 注意: 不同的开发板不同的编译器上述3个环境变量不一定相同,
# 请参考各开发板的高级用户使用手册
KERN_DIR = /home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/Linux-5.4
all:
make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules
$(CROSS_COMPILE)gcc -o button_test button_test.c
clean:
make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
rm -rf modules.order button_test
# 参考内核源码drivers/char/ipmi/Makefile
# 要想把a.c, b.c编译成ab.ko, 可以这样指定:
# ab-y := a.o b.o
# obj-m += ab.o
obj-m += gpio_key_drv.o
修改设备树文件
对于一个引脚要用作中断时，
- a) 要通过 PinCtrl 把它设置为 GPIO 功能；【ST 公司对于 STM32MP157 系列芯片，GPIO 为默认模式 不需要再进行配置Pinctrl 信息】
- b) 表明自身：是哪一个 GPIO 模块里的哪一个引脚【修改设备树】
打开内核的设备树文件：arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dts
gpio_keys_first {
compatible = "first_key,gpio_key";
gpios = <&gpiog 3 GPIO_ACTIVE_LOW
&gpiog 2 GPIO_ACTIVE_LOW>;
};
与此同时，需要把用到引脚的节点禁用
注意，如果其他设备树文件也用到该节点，需要设置属性为disabled状态，在arch/arm/boot/dts目录下执行如下指令查找哪些设备树用到该节点
grep "&gpiog" * -nr
如果用到该节点，需要添加属性去屏蔽：
status = "disabled";
编译测试
首先要设置 ARCH、CROSS_COMPILE、PATH 这三个环境变量后，进入 ubuntu 上板子内核源码的目录，在Linux内核源码根目录下，执行如下命令即可编译 dtb 文件：
make dtbs V=1
编译好的文件在路径由DTC指定，移植设备树到开发板的共享文件夹中，先保存源文件，然后覆盖源文件，重启后会挂载新的设备树，进入该目录查看是否有新添加的设备节点
cd /sys/firmware/devicetree/base
编译驱动程序，在Makefile文件目录下执行make指令，此时，目录下有编译好的内核模块gpio_key_drv.ko和可执行文件button_test文件移植到开发板上
确定一下烧录系统：cat /proc/mounts，查看boot分区挂载的位置，将其重新挂载在boot分区：mount /dev/mmcblk2p2 /boot，然后将共享文件夹里面的设备树文件拷贝到boot目录下，这样的话设备树文件就在boot目录下
cp /mnt/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb /boot
重启后挂载，运行
insmod -f gpio_key_drv.ko // 强制安装驱动程序
ls /dev/my_gpio_key
./button_test /dev/my_gpio_key & //后台运行，此时prink函数打印的内容看不到
然后按下按键
定时器方式的按键驱动程序(stm32mp157)（新版本定时器）
高版本的定时器的函数和结构体发生变化，具体变化如下：
所以只需要修改timer_setup函数和定时器中断处理函数
修改gpio_key_drv.c
#include