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2021年07月22日 | 嵌入式驱动学习之按键驱动
2021-07-22 来源：eefocus
开发环境
主机开发环境：ubuntu12.04
BootLoader：u-boot-1.1.6
kernel：linux-2.6.30.4
CPU：s3c2440
开发板：TQ2440
开发步骤
1、硬件分析
TQ2440 中的按键使用的是S3C2440的外部中断引脚，编写按键的驱动就是编写中断处理的驱动程序。
需要在驱动程序里面对所用到管脚初始化，设置其功能为中断，然后再设置触发电平类型即可。
下图是TQ2440 按键的原理图：
2、按键驱动代码
#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define DEVICE_NAME "IRQ-Test" /* 加载模式后，执行”cat /proc/devices”命令看到的设备名称 */ #define BUTTON_MAJOR 232 /* 主设备号 */ struct button_irq_desc { int irq; int pin; int pin_setting; int number; char *name; }; /* 用来指定按键所用的外部中断引脚及中断触发方式, 名字 */ static struct button_irq_desc button_irqs [] = { {IRQ_EINT1, S3C2410_GPF1, S3C2410_GPF1_EINT1, 0, "KEY1"}, /* K1 */ {IRQ_EINT4, S3C2410_GPF4, S3C2410_GPF4_EINT4, 1, "KEY2"}, /* K2 */ {IRQ_EINT2, S3C2410_GPF2, S3C2410_GPF2_EINT2, 2, "KEY3"}, /* K3 */ {IRQ_EINT0, S3C2410_GPF0, S3C2410_GPF0_EINT0, 3, "KEY4"}, /* K4 */ }; /* 按键被按下的次数(准确地说，是发生中断的次数) */ static volatile int key_values [] = {0, 0, 0, 0}; /* 等待队列: * 当没有按键被按下时，如果有进程调用 le2440_buttons_read 函数， * 它将休眠 */ static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(button_waitq); /* 中断事件标志, 中断服务程序将它置 1，le2440_buttons_read 将它清 0 */ static volatile int ev_press = 0; static irqreturn_t buttons_interrupt(int irq, void *dev_id) { struct button_irq_desc *button_irqs = (struct button_irq_desc *)dev_id; int up = s3c2410_gpio_getpin(button_irqs->pin); if (up) key_values[button_irqs->number] = (button_irqs->number + 1) + 0x80; else key_values[button_irqs->number] = (button_irqs->number + 1); ev_press = 1; /* 表示中断发生了 */ wake_up_interruptible(&button_waitq); /* 唤醒休眠的进程 */ return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED); } /* 应用程序对设备文件/dev/IRQ-Test 执行 open(...)时， * 就会调用 le2440_buttons_open 函数 */ static int le2440_buttons_open(struct inode *inode, struct file *file) { int i; int err; for (i = 0; i < sizeof(button_irqs)/sizeof(button_irqs[0]); i++) { // 注册中断处理函数 s3c2410_gpio_cfgpin(button_irqs[i].pin,button_irqs[i].pin_setting); err = request_irq(button_irqs[i].irq, buttons_interrupt, NULL, button_irqs[i].name, (void*)&button_irqs[i]); if (err) break; } if (err) { // 释放已经注册的中断 i--; for (; i >= 0; i--) { disable_irq(button_irqs[i].irq); free_irq(button_irqs[i].irq, (void *)&button_irqs[i]); } return -EBUSY; } return 0; } /* 应用程序对设备文件/dev/IRQ-Test 执行 close(...)时， * 就会调用 le2440_buttons_close 函数 */ static int le2440_buttons_close(struct inode *inode, struct file *file) { int i; for (i = 0; i < sizeof(button_irqs)/sizeof(button_irqs[0]); i++) { // 释放已经注册的中断 disable_irq(button_irqs[i].irq); free_irq(button_irqs[i].irq, (void *)&button_irqs[i]); } return 0; } /* 应用程序对设备文件/dev/IRQ-Test 执行 read(...)时， * 就会调用 le2440_buttons_read 函数 */ static int le2440_buttons_read(struct file *filp, char __user *buff, size_t count, loff_t *offp) { unsigned long err; if (!ev_press) { if (filp->f_flags & O_NONBLOCK) return -EAGAIN; else /* 如果 ev_press 等于 0，休眠 */ wait_event_interruptible(button_waitq, ev_press); } /* 执行到这里时，ev_press 等于 1，将它清 0 */ ev_press = 0; /* 将按键状态复制给用户，并清 0 */ err = copy_to_user(buff, (const void *)key_values, min(sizeof(key_values), count)); memset((void *)key_values, 0, sizeof(key_values)); return err ? -EFAULT : min(sizeof(key_values), count); } /************************************************** * 当用户程序调用 select 函数时，本函数被调用 * 如果有按键数据，则 select 函数会立刻返回 * 如果没有按键数据，本函数使用 poll_wait 等待 **************************************************/ static unsigned int le2440_buttons_poll( struct file *file, struct poll_table_struct *wait) { unsigned int mask = 0; poll_wait(file, &button_waitq, wait); if (ev_press) mask |= POLLIN | POLLRDNORM; return mask; } /* 这个结构是字符设备驱动程序的核心 * 当应用程序操作设备文件时所调用的 open、read、write 等函数， * 最终会调用这个结构中的对应函数 */ static struct file_operations le2440_buttons_fops = { .owner = THIS_MODULE, /* 这是一个宏，指向编译模块时自动创建的__this_module 变量 */ .open = le2440_buttons_open, .release = le2440_buttons_close, .read= le2440_buttons_read, .poll = le2440_buttons_poll, }; static struct class *button_class; /* * 执行“insmod le2440_buttons.ko”命令时就会调用这个函数 */ static int __init le2440_buttons_init(void) { int ret; /* 注册字符设备驱动程序 * 参数为主设备号、设备名字、file_operations 结构； * 这样，主设备号就和具体的 file_operations 结构联系起来了， * 操作主设备为 BUTTON_MAJOR 的设备文件时，就会调用 le2440_buttons_fops 中的相关成员 函数 * BUTTON_MAJOR 可以设为 0，表示由内核自动分配主设备号 */ ret = register_chrdev(BUTTON_MAJOR, DEVICE_NAME, &le2440_buttons_fops); if (ret < 0) { printk(DEVICE_NAME " can't register major numbern"); return ret; } //注册一个类，使 mdev 可以在"/dev/"目录下面建立设备节点 button_class = class_create(THIS_MODULE, DEVICE_NAME); if(IS_ERR(button_class)) { printk("Err: failed in le2440-irq class. n"); return -1; } //创建一个设备节点，节点名为 DEVICE_NAME device_create(button_class, NULL, MKDEV(BUTTON_MAJOR, 0), NULL, DEVICE_NAME); printk(DEVICE_NAME " initializedn"); return 0; } /* * 执行”rmmod le2440_buttons.ko”命令时就会调用这个函数 */ static void __exit le2440_buttons_exit(void) { /* 卸载驱动程序 */ unregister_chrdev(BUTTON_MAJOR, DEVICE_NAME); device_destroy(button_class, MKDEV(BUTTON_MAJOR, 0)); //删掉设备节点 class_destroy(button_class); //注销类 } /* 这两行指定驱动程序的初始化函数和卸载函数 */ module_init(le2440_buttons_init); module_exit(le2440_buttons_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); // 遵循的协议 Makefile如下： #Makefile ifeq ($(KERNELRELEASE),) KERNELDIR ?= /home/linux/sky/ker/linux-2.6.30.4/ #KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build PWD := $(shell pwd) modules: $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules_install: $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules_install clean: rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions Module* modules* .PHONY: modules modules_install clean else obj-m := le2440_buttons.o endif 3、App控制程序 #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include int main(void) { int i; int buttons_fd; int key_value[4]; /*打开键盘设备文件*/ buttons_fd = open("/dev/IRQ-Test", 0); if (buttons_fd < 0) { perror("open device buttons"); exit(1); } for (;;) { fd_set rds; int ret; FD_ZERO(&rds); FD_SET(buttons_fd, &rds); /*使用系统调用 select 检查是否能够从/dev/IRQ-Test 设备读取数据*/ ret = select(buttons_fd + 1, &rds, NULL, NULL, NULL); /*读取出错则退出程序*/ if (ret < 0) { perror("select"); exit(1); } if (ret == 0) { printf("Timeout.n"); } /*能够读取到数据*/ else if (FD_ISSET(buttons_fd, &rds)) { /*开始读取键盘驱动发出的数据，注意 key_value 和键盘驱动中定义为一致的类型*/ int ret = read(buttons_fd, key_value, sizeof(key_value)); if (ret != sizeof(key_value)) { if (errno != EAGAIN) perror("read buttonsn"); continue; } else { for (i = 0; i < 4; i++) if (key_value[i] != 0) printf("K%d %s, key value = 0x%02xn", i + 1,(key_value[i] & 0x80) ? "released" : key_value[i] ? "pressed down" : "",key_value[i]); } } } /*关闭设备文件句柄*/ close(buttons_fd); return 0; } Makefile如下： CROSS=arm-linux- all: buttons buttons:buttons.c $(CROSS)gcc -o buttons buttons.c clean: @rm -vf buttons *.o *~ 4、测试现象 按下开发板上的四个按键，即可触发按键中断
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