LED灯驱动程序tiny6410

这是一份tiny6410下的led驱动，为了解释详细，先不直接贴代码，代码tiny6410光盘有，而且本文也在最后贴出代码。

写的动机：这是第一个也是最简单的硬件驱动程序了，而且开发板貌似也没有足够的注释。

不涉及的知识点：驱动程序基础，混杂设备，这些不懂的话要自己查。

驱动程序只有短短的10来行，并且注释和分析比较详细。

/*

这份代码在tiny6410光盘源代码ldev/char下,但是我增加了注释和图片，方便大家理解。

参考资料：三星s3c6410用户手册（中文版）下载链接：http://download.csdn.net/download/qq363692146/5077985

tiny6410手册

注释by: c熊和网友
*/


#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/delay.h>
#include <asm/irq.h>
//#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/hardware.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/ioctl.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/pci.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/atomic.h>
#include <asm/unistd.h>
#include <mach/map.h>
#include <mach/regs-clock.h>
#include <mach/regs-gpio.h>
#include <plat/gpio-cfg.h>
#include <mach/gpio-bank-e.h>
#include <mach/gpio-bank-k.h>


#define DEVICE_NAME "leds"


static long sbc2440_leds_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
//cmd 是0|1，arg是1~4（在用户应用程序中的调用方式：ioctl(fd, on, led_no);     fd是驱动设备文件，on是0开或1关，led_no是1~4的值分别代表LED1~LED4   ）
{
switch(cmd) {
unsigned tmp;
case 0:
case 1:
if (arg > 4) {
return -EINVAL;
}
tmp = readl(S3C64XX_GPKDAT);//从内存映射的i/o空间(S3C64XX_GPKDAT是一个IO地址)读取32位数据，led属于GPK4~7 ，所以用GPKDAT读取 

（图片来自 Tiny6410硬件手册-20110805.pdf）

tmp &= ~(1 << (4 + arg));//假如arg=3,得01111111,arg=2,得10111111,arg=1,11011111,arg=0,11101111(低),很明显意思就是你所操控的那一位（在4~7位之间），会变为0
tmp |= ( (!cmd) << (4 + arg) );//如果cmd为0，那么那一位就会变为1，否则不变（所以在用户应用程序中0代表这一位为1，1代表这一位为0）

（图片来自 Tiny6410硬件手册-20110805.pdf）

学过单片机或了解这个电路的可能知道，从这幅图可以看出当arm6410的引脚输出0就是亮，1就是暗（但是在用户程序反过来）

writel(tmp, S3C64XX_GPKDAT);//向i/o地址写入32位数据  
//printk (DEVICE_NAME": %d %d\n", arg, cmd);
return 0;
default:
return -EINVAL;
}
}


static struct file_operations dev_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.unlocked_ioctl= sbc2440_leds_ioctl,
};


//misc device:杂项设备，主设备号为10的特殊字符设备
static struct miscdevice misc = {
//次设备号，注意不要与/proc/misc中已有杂项设备次设备号冲突   

//MISC_DYNAMIC_MINOR来动态获取次设备号 
.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
//设备名称
.name = DEVICE_NAME,
.fops = &dev_fops,
};


static int __init dev_init(void)
{
int ret;


{
unsigned tmp;
tmp = readl(S3C64XX_GPKCON);//从开始读出数据,对应图的GPKCON0

/*GPKCON0配置GPK4到GPK7配置为0001输出   */
tmp = (tmp & ~(0xffffU<<16))|(0x1111U<<16);//& ~(0xffffU<<16)=0x0000ffff表示将GPXCON16-31 清零，| 0x1111U<<16=0x11110000就变成将4个GPXCON设为输出模式,二进制0001表示输出

//假如原来读取的tmp是0x????xxxx那么现在将会变为0x1111xxxx(将高16为变为1111)

为什么要这么做呢，我们这次操作的是 readl(S3C64XX_GPKCON)，也就是 GPKCON0，操作完将把led变为输出状态

（图片来自s3c6410用户手册中文）

有木有看到GPK4，GPK5,GPK6,GPK7（对应16~31位），嗯对了，他们就是用来控制LED的，如果不知道他们是什么，向上翻图片

writel(tmp, S3C64XX_GPKCON); 
 
//初始化控制寄存器
tmp = readl(S3C64XX_GPKDAT);
tmp |= (0xF << 4);//=0xf0取4~7位，不解释，就是初始化呗
writel(tmp, S3C64XX_GPKDAT);
}


ret = misc_register(&misc);//申请和创建混杂设备驱动文件


printk (DEVICE_NAME"\tinitialized\n");


return ret;
}


static void __exit dev_exit(void)
{
misc_deregister(&misc);
}


module_init(dev_init);
module_exit(dev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("FriendlyARM Inc.& c熊（[email protected]）");

最后还是把源代码贴出来，尊重一下友善之臂和各位网友：

应用程序：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main(int argc, char **argv)
{
	int on;
	int led_no;
	int fd;

	if (argc != 3 || sscanf(argv[1], "%d", &led_no) != 1 || sscanf(argv[2],"%d", &on) != 1 ||
			on < 0 || on > 1 || led_no < 0 || led_no > 3) {
		fprintf(stderr, "Usage: leds led_no 0|1\n");
		exit(1);
	}

	fd = open("/dev/leds0", 0);
	if (fd < 0) {
		fd = open("/dev/leds", 0);
	}
	if (fd < 0) {
		perror("open device leds");
		exit(1);
	}

	ioctl(fd, on, led_no);
	close(fd);

	return 0;
}

驱动程序：

#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/delay.h>
#include <asm/irq.h>
//#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/hardware.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/ioctl.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/pci.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/atomic.h>
#include <asm/unistd.h>

#include <mach/map.h>
#include <mach/regs-clock.h>
#include <mach/regs-gpio.h>

#include <plat/gpio-cfg.h>
#include <mach/gpio-bank-e.h>
#include <mach/gpio-bank-k.h>

#define DEVICE_NAME "leds"

static long sbc2440_leds_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
	switch(cmd) {
		unsigned tmp;
	case 0:
	case 1:
		if (arg > 4) {
			return -EINVAL;
		}
		tmp = readl(S3C64XX_GPKDAT);
		tmp &= ~(1 << (4 + arg));
		tmp |= ( (!cmd) << (4 + arg) );
		writel(tmp, S3C64XX_GPKDAT);
		//printk (DEVICE_NAME": %d %d\n", arg, cmd);
		return 0;
	default:
		return -EINVAL;
	}
}

static struct file_operations dev_fops = {
	.owner			= THIS_MODULE,
	.unlocked_ioctl	= sbc2440_leds_ioctl,
};

static struct miscdevice misc = {
	.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
	.name = DEVICE_NAME,
	.fops = &dev_fops,
};

static int __init dev_init(void)
{
	int ret;

	{
		unsigned tmp;
		tmp = readl(S3C64XX_GPKCON);
		tmp = (tmp & ~(0xffffU<<16))|(0x1111U<<16);
		writel(tmp, S3C64XX_GPKCON);
		
		tmp = readl(S3C64XX_GPKDAT);
		tmp |= (0xF << 4);
		writel(tmp, S3C64XX_GPKDAT);
	}

	ret = misc_register(&misc);

	printk (DEVICE_NAME"\tinitialized\n");

	return ret;
}

static void __exit dev_exit(void)
{
	misc_deregister(&misc);
}

module_init(dev_init);
module_exit(dev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("FriendlyARM Inc.");

经过注释的驱动代码

/*
/*
yjx:这份代码在源文件dev/char下
*/

#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/delay.h>
#include <asm/irq.h>
//#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/hardware.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/ioctl.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/pci.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/atomic.h>
#include <asm/unistd.h>

#include <mach/map.h>
#include <mach/regs-clock.h>
#include <mach/regs-gpio.h>

#include <plat/gpio-cfg.h>
#include <mach/gpio-bank-e.h>
#include <mach/gpio-bank-k.h>

#define DEVICE_NAME "leds"

static long sbc2440_leds_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
//cmd 是0|1，arg是0~3
{
	switch(cmd) {
		unsigned tmp;
	case 0:
	case 1:
		if (arg > 4) {
			return -EINVAL;
		}
		tmp = readl(S3C64XX_GPKDAT);//从内存映射的i/o空间(S3C64XX_GPKDAT是一个IO地址)读取32位数据，led属于GPK4~7  
		
		tmp &= ~(1 << (4 + arg));//假如arg=3,得01111111,arg=2,得10111111,arg=1,11011111,arg=0,11101111(低)
		tmp |= ( (!cmd) << (4 + arg) );//arg=3,
		
		writel(tmp, S3C64XX_GPKDAT);//向i/o地址写入32位数据  
		//printk (DEVICE_NAME": %d %d\n", arg, cmd);
		return 0;
	default:
		return -EINVAL;
	}
}

static struct file_operations dev_fops = {
	.owner			= THIS_MODULE,
	.unlocked_ioctl	= sbc2440_leds_ioctl,
};

//misc device:杂项设备，主设备号为10的特殊字符设备
static struct miscdevice misc = {
	//次设备号，注意不要与/proc/misc中已有杂项设备次设备号冲突   
    //MISC_DYNAMIC_MINOR来动态获取次设备号 
	.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
	//设备名称
	.name = DEVICE_NAME,
	.fops = &dev_fops,
};

static int __init dev_init(void)
{
	int ret;

	{
		unsigned tmp;
		tmp = readl(S3C64XX_GPKCON);//从开始读出数据,对应图的GPKCON0
		
		/*GPKCON0配置GPK4到GPK7配置为0001输出   */
		tmp = (tmp & ~(0xffffU<<16))|(0x1111U<<16);//& ~(0xffffU<<16)=0x0000ffff表示将GPXCON16-31 清零，| 0x1111U<<16=0x11110000就变成将4个GPXCON设为输出模式,二进制0001表示输出
		writel(tmp, S3C64XX_GPKCON); 
		  	
		//初始化控制寄存器
		tmp = readl(S3C64XX_GPKDAT);
		tmp |= (0xF << 4);//=0xf0取4~7位
		writel(tmp, S3C64XX_GPKDAT);
	}

	ret = misc_register(&misc);//申请和创建混杂设备驱动文件

	printk (DEVICE_NAME"\tinitialized\n");

	return ret;
}

static void __exit dev_exit(void)
{
	misc_deregister(&misc);
}

module_init(dev_init);
module_exit(dev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("FriendlyARM Inc.& c熊（[email protected]）");