RK3568驱动指南｜第六篇-平台总线-第54章 点亮LED灯实验

瑞芯微RK3568芯片是一款定位中高端的通用型SOC，采用22nm制程工艺，搭载一颗四核Cortex-A55处理器和Mali G52 2EE 图形处理器。RK3568 支持4K 解码和 1080P 编码，支持SATA/PCIE/USB3.0 外围接口。RK3568内置独立NPU，可用于轻量级人工智能应用。RK3568 支持安卓 11 和 linux 系统，主要面向物联网网关、NVR 存储、工控平板、工业检测、工控盒、卡拉 OK、云终端、车载中控等行业。

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第54章 点亮LED灯实验（平台总线） 

在上个章节中，我们成功在platform驱动程序中读取到了设备资源信息，在本章节将进行具体的项目实践，要求在上节platform驱动程序的基础上，加入控制LED灯相关的代码（这部分代码可以参考“第18章 点亮LED灯实验”）。

54.1 实验程序的编写

54.1.1 驱动程序编写

本实验对应的网盘路径为：iTOP-RK3568开发板【底板V1.7版本】\03_【iTOP-RK3568开发板】指南教程\02_Linux驱动配套资料\04_Linux驱动例程\43_platform_led\module。

编写完成的platform_led.c代码如下所示，添加的代码已加粗表示。

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

struct device_test{

    dev_t dev_num;  //设备号
     int major ;  //主设备号
    int minor ;  //次设备号
    struct cdev cdev_test; // cdev
    struct class *class;   //类
    struct device *device; //设备
    char kbuf[32];
    unsigned int *vir_gpio_dr;
};

struct  device_test dev1;


/*打开设备函数*/
static int cdev_test_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    file->private_data=&dev1;//设置私有数据
    printk("This is cdev_test_open\r\n");

    return 0;
}

/*向设备写入数据函数*/
static ssize_t cdev_test_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *off)
{
     struct device_test *test_dev=(struct device_test *)file->private_data;

    if (copy_from_user(test_dev->kbuf, buf, size) != 0) // copy_from_user:用户空间向内核空间传数据
    {
        printk("copy_from_user error\r\n");
        return -1;
    }
    if(test_dev->kbuf[0]==1){   //如果应用层传入的数据是1，则打开灯
            *(test_dev->vir_gpio_dr) = 0x8000c040;   //设置数据寄存器的地址
              printk("test_dev->kbuf [0]  is %d\n",test_dev->kbuf[0]);  //打印传入的数据
    }
    else if(test_dev->kbuf[0]==0)  //如果应用层传入的数据是0，则关闭灯
    {
            *(test_dev->vir_gpio_dr) = 0x80004040; //设置数据寄存器的地址
            printk("test_dev->kbuf [0]  is %d\n",test_dev->kbuf[0]); //打印传入的数据
    }
    return 0;
}
/**从设备读取数据*/
static ssize_t cdev_test_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *off)
{
    struct device_test *test_dev=(struct device_test *)file->private_data;
    if (copy_to_user(buf, test_dev->kbuf, strlen( test_dev->kbuf)) != 0) // copy_to_user:内核空间向用户空间传数据
    {
        printk("copy_to_user error\r\n");
        return -1;
    }

    printk("This is cdev_test_read\r\n");
    return 0;
}

static int cdev_test_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("This is cdev_test_release\r\n");
    return 0;
}

/*设备操作函数*/
struct file_operations cdev_test_fops = {
    .owner = THIS_MODULE, //将owner字段指向本模块，可以避免在模块的操作正在被使用时卸载该模块
    .open = cdev_test_open, //将open字段指向chrdev_open(...)函数
    .read = cdev_test_read, //将open字段指向chrdev_read(...)函数
    .write = cdev_test_write, //将open字段指向chrdev_write(...)函数
    .release = cdev_test_release, //将open字段指向chrdev_release(...)函数
};

static int my_platform_driver_probe(struct platform_device *pdev)
{
    struct resource *res_mem;
	int ret;
	res_mem = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
    if (!res_mem) {
        dev_err(&pdev->dev, "Failed to get memory resource\n");
        return -ENODEV;
    }

	/*注册字符设备驱动*/
    /*1 创建设备号*/
    ret = alloc_chrdev_region(&dev1.dev_num, 0, 1, "alloc_name"); //动态分配设备号
    if (ret < 0)
    {
       goto err_chrdev;
    }
    printk("alloc_chrdev_region is ok\n");

    dev1.major = MAJOR(dev1.dev_num); //获取主设备号
   dev1.minor = MINOR(dev1.dev_num); //获取次设备号

    printk("major is %d \r\n", dev1.major); //打印主设备号
    printk("minor is %d \r\n", dev1.minor); //打印次设备号
     /*2 初始化cdev*/
    dev1.cdev_test.owner = THIS_MODULE;
    cdev_init(&dev1.cdev_test, &cdev_test_fops);

    /*3 添加一个cdev,完成字符设备注册到内核*/
   ret =  cdev_add(&dev1.cdev_test, dev1.dev_num, 1);
    if(ret<0)
    {
        goto  err_chr_add;
    }
    /*4 创建类*/
  dev1. class = class_create(THIS_MODULE, "test");
    if(IS_ERR(dev1.class))
    {
        ret=PTR_ERR(dev1.class);
        goto err_class_create;
    }
    /*5  创建设备*/
  dev1.device = device_create(dev1.class, NULL, dev1.dev_num, NULL, "test");
    if(IS_ERR(dev1.device))
    {
        ret=PTR_ERR(dev1.device);
        goto err_device_create;
    }
    dev1.vir_gpio_dr=ioremap(res_mem->start,4);  //将物理地址转化为虚拟地址
    if(IS_ERR(dev1.vir_gpio_dr))
    {
        ret=PTR_ERR(dev1.vir_gpio_dr);  //PTR_ERR()来返回错误代码
        goto err_ioremap;
    }
return 0;

err_ioremap:
        iounmap(dev1.vir_gpio_dr);

 err_device_create:
        class_destroy(dev1.class);                 //删除类

err_class_create:
       cdev_del(&dev1.cdev_test);                 //删除cdev

err_chr_add:
        unregister_chrdev_region(dev1.dev_num, 1); //注销设备号

err_chrdev:
        return ret;
}

static int my_platform_driver_remove(struct platform_device *pdev)
{
    // 设备移除操作
    return 0;
}

static struct platform_driver my_platform_driver = {
    .driver = {
        .name = "my_platform_device", // 与 platform_device.c 中的设备名称匹配
        .owner = THIS_MODULE,
    },
    .probe = my_platform_driver_probe,
    .remove = my_platform_driver_remove,
};

static int __init my_platform_driver_init(void)
{
    int ret;

    ret = platform_driver_register(&my_platform_driver); // 注册平台驱动
    if (ret) {
        printk("Failed to register platform driver\n");
        return ret;
    }

    printk("Platform driver registered\n");
    return 0;
}

static void __exit my_platform_driver_exit(void)
{
        /*注销字符设备*/
    unregister_chrdev_region(dev1.dev_num, 1); //注销设备号
    cdev_del(&dev1.cdev_test);                 //删除cdev
    device_destroy(dev1.class, dev1.dev_num);       //删除设备
    class_destroy(dev1.class);                 //删除类
	platform_driver_unregister(&my_platform_driver); // 注销平台驱动
    printk("Platform driver unregistered\n");
}

module_init(my_platform_driver_init);
module_exit(my_platform_driver_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("topeet");

54.1.2 编写测试 APP

本应用程序对应的网盘路径为：iTOP-RK3568开发板【底板V1.7版本】\03_【iTOP-RK3568开发板】指南教程\02_Linux驱动配套资料\04_Linux驱动例程\43_platform_led\app。

编写测试app,led驱动加载成功之后会生成/dev/test节点，应用程序APP通过操作/dev/test文件来完成对LED设备的控制。向/dev/test文件写入0表示关闭LED灯，写入1表示打开LED灯。编写完成的应用程序app.c代码如下所示：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main(int argc, char *argv[])  
{
    int fd;
    char buf[32] = {0};   
    fd = open("/dev/test", O_RDWR);  //打开led驱动
    if (fd < 0)
    {
        perror("open error \n");
        return fd;
}
 // atoi()将字符串转为整型，这里将第一个参数转化为整型后，存放在 buf[0]中
buf[0] =atoi(argv[1]);  
write(fd,buf,sizeof(buf));  //向/dev/test文件写入数据
    close(fd);     //关闭文件
    return 0;
}

54.2 运行测试

54.2.1 编译驱动程序

在上一小节中的platform_led.c代码同一目录下创建 Makefile 文件，Makefile 文件内容如下所示：

export ARCH=arm64#设置平台架构
export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-#交叉编译器前缀
obj-m += platform_led.o    #此处要和你的驱动源文件同名
KDIR :=/home/topeet/Linux/linux_sdk/kernel    #这里是你的内核目录                                                                                                                            
PWD ?= $(shell pwd)
all:
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules    #make操作
clean:
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean    #make clean操作

对于Makefile的内容注释已在上图添加，保存退出之后，来到存放platform_led.c和Makefile文件目录下，如下图（图54-1）所示：

图 54-1

然后使用命令“make”进行驱动的编译，编译完成如下图（图54-2）所示：

图 54-2

编译完生成platform_led.ko目标文件，如下图（图54-3）所示：

至此驱动模块就编译成功了。

54.2.2 编译应用程序

下面进行应用程序编译，因为测试APP是要在开发板上运行的，所以需要aarch64-linux-gnu-gcc来编译，输入以下命令，编译完成以后会生成一个app的可执行程序，如下图（图54-4）所示：

aarch64-linux-gnu-gcc app.c -o app

图 54-4

下面进行驱动程序的测试。

54.2.3 运行测试

本小节的测试要使用两个ko文件和一个测试应用程序，第一个ko文件为第53章编译出来的platform_device.ko驱动，第二个ko文件为在上一小节编译出的probe.ko驱动文件，应用程序为上一小节编译出来的app。

开发板启动之后，首先使用以下命令进行platform设备的注册，如下图（图54-5）所示：

insmod platform_device.ko

图 54-5

然后继续使用以下命令加载platform_led.ko驱动，打印如下图（54-6）所示：

insmod platform_led.ko

图 54-6

可以看到led字符设备成功注册了，主设备号为236，次设备号为0，相应的test节点也成功创建了，如下图（54-7）所示：

图 54-7

默认情况下led灯的状态为常亮，然后输入“./app 0”命令LED灯熄灭，如下图（图 54-8）所示：

图 54-8

图 54-9

然后输入“./app 0”，LED灯点亮，如下图（图 54-10）所示：

 图 54-10

 

图 54-11

最后可以使用以下命令进行驱动的卸载，如下图（图54-12）所示：

rmmod platform_led.ko

rmmod platform_device.ko

图 54-12

至此，使用平台总线的点亮LCD灯实验就完成了。

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