裝置樹下的 LED 驅動實驗
本章實驗重點內容如下：
①、在 imx6ull-alientek-emmc.dts 檔案中建立相應的裝置節點。
②、編寫驅動程式(在第四十二章實驗基礎上完成)，獲取裝置樹中的相關屬性值。
③、使用獲取到的有關屬性值來初始化 LED 所使用的 GPIO。
裝置樹檔案新增裝置節點：
在根目錄下新增這個裝置節點，具體如下：
alphaled {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
compatible = "atkalpha-led";
status = "okay";
reg = < 0X020C406C 0X04 /* CCM_CCGR1_BASE */
0X020E0068 0X04 /* SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE */
0X020E02F4 0X04 /* SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE */
0X0209C000 0X04 /* GPIO1_DR_BASE */
0X0209C004 0X04 >; /* GPIO1_GDIR_BASE */
};
具體位置如下圖所示：
重新編譯裝置樹檔案，並用新的裝置樹啟動板子，進入到啟動成功以後進入到/proc/device-tree/目錄中檢視是否有“alphaled”這個節點，如果編譯以及沒有錯誤的話，就會出現下圖的情況，具體如下：
進入到alphaled裡面：
LED 燈驅動程式編寫
新建名為“4_dtsled”資料夾，然後在 4_dtsled 資料夾裡面建立vscode 工程，工作區命名為“dtsled”。工程建立好以後新建 dtsled.c 檔案，在 dtsled.c 裡面輸入如下內容：
#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#define dtsled_CNT 1 /*裝置號個數*/
#define dtsled_NAME "dtsled"
#define LEDOFF 0
#define LEDON 1
/* 對映後的暫存器虛擬地址指標 */
static void __iomem *IMX6U_CCM_CCGR1;
static void __iomem *SW_MUX_GPIO1_IO03;
static void __iomem *SW_PAD_GPIO1_IO03;
static void __iomem *GPIO1_DR;
static void __iomem *GPIO1_GDIR;
/* dtsled 裝置結構體 */
struct dtsled_dev
{
dev_t devid;
struct cdev cdev;
struct class *class;
struct device *device;
int major;
int minor;
struct device_node *nd;
};
struct dtsled_dev dtsled;
void LED_Switches(u8 state)
{
u32 retval = 0;
if (state == LEDON)
{
retval = readl(GPIO1_DR);
retval &= ~(1 << 3);
writel(retval, GPIO1_DR);
}
else if (state == LEDOFF)
{
retval = readl(GPIO1_DR);
retval |= (1 << 3);
writel(retval, GPIO1_DR);
}
}
/*
* @description : 開啟裝置
* @param – inode : 傳遞給驅動的 inode
* @param - filp : 裝置檔案， file 結構體有個叫做 private_data 的成員變數
* 一般在 open 的時候將 private_data 指向裝置結構體。
* @return : 0 成功;其他 失敗
*/
static int ledopen(struct inode *inode, struct file *filp)
{
filp->private_data = &dtsled;
return 0;
}
/*
* @description : 從裝置讀取資料
* @param - filp : 要開啟的裝置檔案(檔案描述符)
* @param - buf : 返回給使用者空間的資料緩衝區
* @param - cnt : 要讀取的資料長度
* @param - offt : 相對於檔案首地址的偏移
* @return : 讀取的位元組數，如果為負值，表示讀取失敗
*/
static int ledread(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
return 0;
}
/*
* @description : 向裝置寫資料
* @param - filp : 裝置檔案，表示開啟的檔案描述符
* @param - buf : 要寫給裝置寫入的資料
* @param - cnt : 要寫入的資料長度
* @param - offt : 相對於檔案首地址的偏移
* @return : 寫入的位元組數，如果為負值，表示寫入失敗
*/
static ssize_t ledwrite(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t off_t)
{
int retvalue = 0;
unsigned char databuf[1];
u8 ledstat;
retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);
if (retvalue < 0)
{
printk("kernel write failed!\r\n");
return -EFAULT;
}
ledstat = databuf[0];
if (ledstat == LEDON)
{
LED_Switches(LEDON);
}
else if (ledstat == LEDOFF)
{
LED_Switches(LEDOFF);
}
return 0;
}
/*
* @description : 關閉/釋放裝置
* @param – filp : 要關閉的裝置檔案(檔案描述符)
* @return : 0 成功;其他 失敗
*/
static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
return 0;
}
static struct file_operations dtsled_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = ledopen,
.read = ledread,
.write = ledwrite,
.release = led_release,
};
/*
* @description : 驅動入口函式
* @param : 無
* @return : 無
*/
static int __init led_init(void)
{
u32 val = 0;
int ret;
u32 regdata[14];
const char *str;
struct property *proper;
/* 獲取裝置樹中的屬性資料 */
/* 1、獲取裝置節點： alphaled */
dtsled.nd = of_find_node_by_path("/alphaled");
if (dtsled.nd == NULL)
{
printk("alphaled node not found!\r\n");
return -EINVAL;
}
else
{
printk("alphaled node found!\r\n");
}
/*2、取compatible屬性內容*/
proper = of_find_property(dtsled.nd, "compatible", NULL);
if (proper == NULL)
{
printk("compatibility property not found!\r\n");
}
else
{
printk("compatibility property=%s\r\n", (char *)proper->value);
}
/* 3、獲取 status 屬性內容 */
ret = of_property_read_string(dtsled.nd, "status", &str);
if (ret < 0)
{
printk("status read failed!\r\n");
}
else
{
printk("status = %s\r\n", str);
}
/* 4、獲取 reg 屬性內容 */
ret = of_property_read_u32_array(dtsled.nd, "reg", regdata, 10);
if (ret < 0)
{
printk("reg property read failed!\r\n");
}
else
{
u8 i = 0;
printk("reg data:\r\n");
for (i = 0; i < 10; i++)
printk("%#X ", regdata[i]);
printk("\r\n");
}
/* 初始化 LED */
#if 0
/* 1、暫存器地址對映 */
IMX6U_CCM_CCGR1 = ioremap(regdata[0], regdata[1]);
SW_MUX_GPIO1_IO03 = ioremap(regdata[2], regdata[3]);
SW_PAD_GPIO1_IO03 = ioremap(regdata[4], regdata[5]);
GPIO1_DR = ioremap(regdata[6], regdata[7]);
GPIO1_GDIR = ioremap(regdata[8], regdata[9]);
#else
IMX6U_CCM_CCGR1 = of_iomap(dtsled.nd, 0);
SW_MUX_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 1);
SW_PAD_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 2);
GPIO1_DR = of_iomap(dtsled.nd, 3);
GPIO1_GDIR = of_iomap(dtsled.nd, 4);
#endif
/* 2、使能 GPIO1 時鐘 */
val = readl(IMX6U_CCM_CCGR1);
val &= ~(3 << 26); /* 清除以前的設定 */
val |= (3 << 26); /* 設定新值 */
writel(val, IMX6U_CCM_CCGR1);
/* 3、設定 GPIO1_IO03 的複用功能，將其複用為
* GPIO1_IO03，最後設定 IO 屬性。
*/
writel(5, SW_MUX_GPIO1_IO03);
/* 暫存器 SW_PAD_GPIO1_IO03 設定 IO 屬性 */
writel(0x10B0, SW_PAD_GPIO1_IO03);
/* 4、設定 GPIO1_IO03 為輸出功能 */
val = readl(GPIO1_GDIR);
val &= ~(1 << 3); /* 清除以前的設定 */
val |= (1 << 3); /* 設定為輸出 */
writel(val, GPIO1_GDIR);
/* 5、預設關閉 LED */
val = readl(GPIO1_DR);
val |= (1 << 3);
writel(val, GPIO1_DR);
/* 6、註冊字元裝置驅動 */
/*1、建立裝置號*/
if (dtsled.major)
{
dtsled.devid = MKDEV(dtsled.major, 0);
register_chrdev_region(dtsled.devid, dtsled_CNT, dtsled_NAME);
}
else
{
alloc_chrdev_region(&dtsled.devid, 0, dtsled_CNT, dtsled_NAME);
dtsled.major = MAJOR(dtsled.devid);
dtsled.minor = MINOR(dtsled.devid);
}
printk("newcheled major: %d minor: %d", dtsled.major, dtsled.minor);
dtsled.cdev.owner = THIS_MODULE;
cdev_init(&dtsled.cdev, &dtsled_fops);
cdev_add(&dtsled.cdev, dtsled.devid, dtsled_CNT);
dtsled.class = class_create(THIS_MODULE, dtsled_NAME);
if (IS_ERR(dtsled.class))
{
return PTR_ERR(dtsled.class);
}
dtsled.device = device_create(dtsled.class, NULL, dtsled.devid, NULL, dtsled_NAME);
if (IS_ERR(dtsled.device))
{
return PTR_ERR(dtsled.device);
}
return 0;
}
static void __exit led_exit(void)
{
/* 取消對映 */
iounmap(IMX6U_CCM_CCGR1);
iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03);
iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO03);
iounmap(GPIO1_DR);
iounmap(GPIO1_GDIR);
/* 登出字元裝置驅動 */
cdev_del(&dtsled.cdev); /* 刪除 cdev */
unregister_chrdev_region(dtsled.devid, dtsled_CNT);
device_destroy(dtsled.class, dtsled.devid);
class_destroy(dtsled.class);
}
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("wyw");
相對於上一節變化的內容是以下幾個地方：
IMX6U_CCM_CCGR1 = of_iomap(dtsled.nd, 0);
SW_MUX_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 1);
SW_PAD_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 2);
GPIO1_DR = of_iomap(dtsled.nd, 3);
GPIO1_GDIR = of_iomap(dtsled.nd, 4);
of_iomap函式上一節已經學習了函式，
void __iomem *of_iomap(struct device_node *np,int index)
函式引數和返回值含義如下：
np：裝置節點。
index： reg 屬性中要完成記憶體對映的段，如果 reg 屬性只有一段的話 index 就設定為 0。
返回值： 經過記憶體對映後的虛擬記憶體首地址，如果為 NULL 的話表示記憶體對映失敗,
1 alphaled {
2 #address-cells = <1>;
3 #size-cells = <1>;
4 compatible = "atkalpha-led";
5 status = "okay";
6 reg = < 0X020C406C 0X04 /* CCM_CCGR1_BASE */
7 0X020E0068 0X04 /* SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE */
8 0X020E02F4 0X04 /* SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE */
9 0X0209C000 0X04 /* GPIO1_DR_BASE */
10 0X0209C004 0X04 >; /* GPIO1_GDIR_BASE */
11 }
index 引數用於指定要對映的具體記憶體段。每個記憶體段由一對
表示，因此 index 的值決定了要對映哪一對。index = 0: 對映第一對 <0X020C406C 0X04>，即 CCM_CCGR1_BASE
index = 1: 對映第二對 <0X020E0068 0X04>，即 SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE
index = 2: 對映第三對 <0X020E02F4 0X04>，即 SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE
index = 3: 對映第四對 <0X0209C000 0X04>，即 GPIO1_DR_BASE
index = 4: 對映第五對 <0X0209C004 0X04>，即 GPIO1_GDIR_BASE
剩餘編譯測試和之前的是一樣的。