慷慨歌燕市，從容作楚囚。
引刀成一快，不負少年頭。

文章目錄

2.1 修改、編譯、覆蓋設備樹文件

三、運行程序

一、實驗目標與原理圖分析

本節實驗目標

中斷方式實現按鍵操作
採用Linux內核定時器消抖
應用程序讀取按鍵值並通過終端打印出來！

IMX6ULL-qemu開發板通過SNVS_TAMPER1 引腳複用爲GPIO5_IO01來控制按鍵，原理圖如下圖所示。

二、編寫程序

在 Linux 下編寫按鍵驅動之前，我們先來理一下需要做的工作：

①、在設備樹中添加 SNVS_TAMPER1 引腳的 pinctrl 信息。
②、在設備樹中創建按鍵節點，在按鍵節點中加入 GPIO 信息。
③、編寫驅動程序和測試 APP

2.1 修改、編譯、覆蓋設備樹文件

2.1.1 添加 pinctrl 節點

添加按鍵節點之前，需要先確定GPIO5_IO01的父節點，即確定其處於那個複用控制器下。

方法一：通過參考手冊獲取
打開IMX6ULL的參考手冊，全局搜索GPIO5_IO01，可以看到寄存器IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER1，注意SW前面的字母，即IOMUXC_SNVS它就是GPIO5_IO01的父節點

方法二：通過IMX引腳配置工具獲取
關於IMX引腳配置工具使用方法參考第九節。

對比方法一和方法二，推薦使用第二種方法，方便快捷，同時生成節點具體信息可直接套用，之所以介紹第一種方法是在沒有生產工具的權宜之計。

另外需要說明的是，關於具體的電氣屬性，不管是在第九節還是這一節，我都不打算具體使用軟件配置，而是使用好的配置值。

GPIO爲輸入時，配置爲0xF080
GPIO爲輸出時，配置爲0x10B0

所以針對本次使用的GPIO5_IO01按鍵輸入引腳，應該在設備樹文件100ask_imx6ull_qemu.dts中，在iomuxc_snvs節點的imx6ul-evk子節點下創建名爲pinctrl_key的子節點，節點內容如下所示：

pinctrl_mykey: mykeygrp {
	fsl,pins = <
		MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER1__GPIO5_IO01 		0xF080 /* KEY1 */
	>;
};

2.1.2 添加 mykey 設備節點

mykey{
	compatible = "clay,keydrv";
	pinctrl-names = "default";
	pinctrl-0 = <&pinctrl_mykey>;
	key-gpios = <&gpio5 1 GPIO_ACTIVE_LOW>;
	interrupt-parent = <&gpio5>;
	interrupts = <1 IRQ_TYPE_EDGE_BOTH>; /* FALLING RISING */
	status = "okay";
};

IRQ_TYPE_EDGE_BOTH 表示上升沿和下降沿同時有效，相當於 KEY0 按下和釋放都會觸發中斷。

2.1.3 檢查 PIN 是否被其他外設使用

在設備樹文件中全局搜索MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER1__GPIO5_IO01關鍵字，看看是否被其他pinctrl節點使用，如果有的話就要屏蔽掉。

2.1.4 修改、編譯、覆蓋設備樹文件

修改完畢後，打開終端進入Linux源碼目錄，輸入make dtbs編譯設備樹文件。
編譯成功後，在./arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull_qemu.dtb得到設備樹文件。
然後替換qemu安裝目錄./imx6ull-system-image文件夾下的100ask_imx6ull_qemu.dtb即可達到更新設備樹的目的。

2.2 驅動程序

#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 <linux/of_gpio.h>
#include <linux/semaphore.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
/***************************************************************
Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
文件名		: imx6uirq.c
作者	  	: 左忠凱
版本	   	: V1.0
描述	   	: Linux中斷驅動實驗
其他	   	: 無
論壇 	   	: www.openedv.com
日誌	   	: 初版V1.0 2019/7/26 左忠凱創建
***************************************************************/
#define IMX6UIRQ_CNT		1			/* 設備號個數 	*/
#define IMX6UIRQ_NAME		"imx6uirq"	/* 名字 		*/
#define KEY0VALUE			0X01		/* KEY0按鍵值 	*/
#define INVAKEY				0XFF		/* 無效的按鍵值 */
#define KEY_NUM				1			/* 按鍵數量 	*/

/* 中斷IO描述結構體 */
struct irq_keydesc {
	int gpio;								/* gpio */
	int irqnum;								/* 中斷號     */
	unsigned char value;					/* 按鍵對應的鍵值 */
	char name[10];							/* 名字 */
	irqreturn_t (*handler)(int, void *);	/* 中斷服務函數 */
};

/* imx6uirq設備結構體 */
struct imx6uirq_dev{
	dev_t devid;			/* 設備號 	 */
	struct cdev cdev;		/* cdev 	*/
	struct class *class;	/* 類 		*/
	struct device *device;	/* 設備 	 */
	int major;				/* 主設備號	  */
	int minor;				/* 次設備號   */
	struct device_node	*nd; /* 設備節點 */
	atomic_t keyvalue;		/* 有效的按鍵鍵值 */
	atomic_t releasekey;	/* 標記是否完成一次完成的按鍵，包括按下和釋放 */
	struct timer_list timer;/* 定義一個定時器*/
	struct irq_keydesc irqkeydesc[KEY_NUM];	/* 按鍵描述數組 */
	unsigned char curkeynum;				/* 當前的按鍵號 */
};

struct imx6uirq_dev imx6uirq;	/* irq設備 */

/* @description		: 中斷服務函數，開啓定時器，延時10ms，
 *				  	  定時器用於按鍵消抖。
 * @param - irq 	: 中斷號 
 * @param - dev_id	: 設備結構。
 * @return 			: 中斷執行結果
 */
static irqreturn_t key0_handler(int irq, void *dev_id)
{
	struct imx6uirq_dev *dev = (struct imx6uirq_dev *)dev_id;

	dev->curkeynum = 0;
	dev->timer.data = (volatile long)dev_id;
	mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(10));	/* 10ms定時 */
	return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
}

/* @description	: 定時器服務函數，用於按鍵消抖，定時器到了以後
 *				  再次讀取按鍵值，如果按鍵還是處於按下狀態就表示按鍵有效。
 * @param - arg	: 設備結構變量
 * @return 		: 無
 */
void timer_function(unsigned long arg)
{
	unsigned char value;
	unsigned char num;
	struct irq_keydesc *keydesc;
	struct imx6uirq_dev *dev = (struct imx6uirq_dev *)arg;

	num = dev->curkeynum;
	keydesc = &dev->irqkeydesc[num];

	value = gpio_get_value(keydesc->gpio); 	/* 讀取IO值 */
	if(value == 0){ 						/* 按下按鍵 */
		atomic_set(&dev->keyvalue, keydesc->value);
	}
	else{ 									/* 按鍵鬆開 */
		atomic_set(&dev->keyvalue, 0x80 | keydesc->value);
		atomic_set(&dev->releasekey, 1);	/* 標記鬆開按鍵，即完成一次完整的按鍵過程 */			
	}	
}

/*
 * @description	: 按鍵IO初始化
 * @param 		: 無
 * @return 		: 無
 */
static int keyio_init(void)
{
	unsigned char i = 0;
	char name[10];
	int ret = 0;
	
	imx6uirq.nd = of_find_node_by_path("/mykey");
	if (imx6uirq.nd== NULL){
		printk("key node not find!\r\n");
		return -EINVAL;
	} 

	/* 提取GPIO */
	for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
		imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio = of_get_named_gpio(imx6uirq.nd ,"key-gpios", i);
		if (imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio < 0) {
			printk("can't get key%d\r\n", i);
		}
	}
	
	/* 初始化key所使用的IO，並且設置成中斷模式 */
	for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
		memset(imx6uirq.irqkeydesc[i].name, 0, sizeof(name));	/* 緩衝區清零 */
		sprintf(imx6uirq.irqkeydesc[i].name, "KEY%d", i);		/* 組合名字 */
		gpio_request(imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio, name);
		gpio_direction_input(imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio);	
		imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum = irq_of_parse_and_map(imx6uirq.nd, i);
#if 0
		imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum = gpio_to_irq(imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio);
#endif
		printk("key%d:gpio=%d, irqnum=%d\r\n",i, imx6uirq.irqkeydesc[i].gpio, 
                                         imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum);
	}
	/* 申請中斷 */
	imx6uirq.irqkeydesc[0].handler = key0_handler;
	imx6uirq.irqkeydesc[0].value = KEY0VALUE;
	
	for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
		ret = request_irq(imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum, imx6uirq.irqkeydesc[i].handler, 
		                 IRQF_TRIGGER_FALLING|IRQF_TRIGGER_RISING, imx6uirq.irqkeydesc[i].name, &imx6uirq);
		if(ret < 0){
			printk("irq %d request failed!\r\n", imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum);
			return -EFAULT;
		}
	}

	/* 創建定時器 */
	init_timer(&imx6uirq.timer);
	imx6uirq.timer.function = timer_function;
	return 0;
}

/*
 * @description		: 打開設備
 * @param - inode 	: 傳遞給驅動的inode
 * @param - filp 	: 設備文件，file結構體有個叫做private_data的成員變量
 * 					  一般在open的時候將private_data指向設備結構體。
 * @return 			: 0 成功;其他 失敗
 */
static int imx6uirq_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
	filp->private_data = &imx6uirq;	/* 設置私有數據 */
	return 0;
}

 /*
  * @description     : 從設備讀取數據 
  * @param - filp    : 要打開的設備文件(文件描述符)
  * @param - buf     : 返回給用戶空間的數據緩衝區
  * @param - cnt     : 要讀取的數據長度
  * @param - offt    : 相對於文件首地址的偏移
  * @return          : 讀取的字節數，如果爲負值，表示讀取失敗
  */
static ssize_t imx6uirq_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
	int ret = 0;
	unsigned char keyvalue = 0;
	unsigned char releasekey = 0;
	struct imx6uirq_dev *dev = (struct imx6uirq_dev *)filp->private_data;

	keyvalue = atomic_read(&dev->keyvalue);
	releasekey = atomic_read(&dev->releasekey);

	if (releasekey) { /* 有按鍵按下 */	
		if (keyvalue & 0x80) {
			keyvalue &= ~0x80;
			ret = copy_to_user(buf, &keyvalue, sizeof(keyvalue));
		} else {
			goto data_error;
		}
		atomic_set(&dev->releasekey, 0);/* 按下標誌清零 */
	} else {
		goto data_error;
	}
	return 0;
	
data_error:
	return -EINVAL;
}

/* 設備操作函數 */
static struct file_operations imx6uirq_fops = {
	.owner = THIS_MODULE,
	.open = imx6uirq_open,
	.read = imx6uirq_read,
};

/*
 * @description	: 驅動入口函數
 * @param 		: 無
 * @return 		: 無
 */
static int __init imx6uirq_init(void)
{
	/* 1、構建設備號 */
	if (imx6uirq.major) {
		imx6uirq.devid = MKDEV(imx6uirq.major, 0);
		register_chrdev_region(imx6uirq.devid, IMX6UIRQ_CNT, IMX6UIRQ_NAME);
	} else {
		alloc_chrdev_region(&imx6uirq.devid, 0, IMX6UIRQ_CNT, IMX6UIRQ_NAME);
		imx6uirq.major = MAJOR(imx6uirq.devid);
		imx6uirq.minor = MINOR(imx6uirq.devid);
	}

	/* 2、註冊字符設備 */
	cdev_init(&imx6uirq.cdev, &imx6uirq_fops);
	cdev_add(&imx6uirq.cdev, imx6uirq.devid, IMX6UIRQ_CNT);

	/* 3、創建類 */
	imx6uirq.class = class_create(THIS_MODULE, IMX6UIRQ_NAME);
	if (IS_ERR(imx6uirq.class)) {
		return PTR_ERR(imx6uirq.class);
	}

	/* 4、創建設備 */
	imx6uirq.device = device_create(imx6uirq.class, NULL, imx6uirq.devid, NULL, IMX6UIRQ_NAME);
	if (IS_ERR(imx6uirq.device)) {
		return PTR_ERR(imx6uirq.device);
	}
	
	/* 5、始化按鍵 */
	atomic_set(&imx6uirq.keyvalue, INVAKEY);
	atomic_set(&imx6uirq.releasekey, 0);
	keyio_init();
	return 0;
}

/*
 * @description	: 驅動出口函數
 * @param 		: 無
 * @return 		: 無
 */
static void __exit imx6uirq_exit(void)
{
	unsigned i = 0;
	/* 刪除定時器 */
	del_timer_sync(&imx6uirq.timer);	/* 刪除定時器 */
		
	/* 釋放中斷 */
	for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
		free_irq(imx6uirq.irqkeydesc[i].irqnum, &imx6uirq);
	}
	cdev_del(&imx6uirq.cdev);
	unregister_chrdev_region(imx6uirq.devid, IMX6UIRQ_CNT);
	device_destroy(imx6uirq.class, imx6uirq.devid);
	class_destroy(imx6uirq.class);
}

module_init(imx6uirq_init);
module_exit(imx6uirq_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("zuozhongkai");

2.3 應用程序

#include "stdio.h"
#include "unistd.h"
#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "fcntl.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
#include "linux/ioctl.h"
/***************************************************************
Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
文件名		: imx6uirqApp.c
作者	  	: 左忠凱
版本	   	: V1.0
描述	   	: 定時器測試應用程序
其他	   	: 無
使用方法	：./imx6uirqApp /dev/imx6uirq 打開測試App
論壇 	   	: www.openedv.com
日誌	   	: 初版V1.0 2019/7/26 左忠凱創建
***************************************************************/

/*
 * @description		: main主程序
 * @param - argc 	: argv數組元素個數
 * @param - argv 	: 具體參數
 * @return 			: 0 成功;其他 失敗
 */
int main(int argc, char *argv[])
{
	int fd;
	int ret = 0;
	int data = 0;
	char *filename;

	if (argc != 2) {
		printf("Error Usage!\r\n");
		return -1;
	}

	filename = argv[1];
	fd = open(filename, O_RDWR);
	if (fd < 0) {
		printf("Can't open file %s\r\n", filename);
		return -1;
	}

	while (1) {
		ret = read(fd, &data, sizeof(data));
		if (ret < 0) {  /* 數據讀取錯誤或者無效 */
			
		} else {		/* 數據讀取正確 */
			if (data)	/* 讀取到數據 */
				printf("key value = %#X\r\n", data);
		}
	}
	close(fd);
	return ret;
}

三、運行程序

insmod imx6uirq.ko	//加載驅動模塊
./imx6uirqApp /dev/imx6uirq //運行應用程序

【嵌入式Linux驅動開發】十五、實操Linux開發中的中斷，編寫第一個按鍵驅動程序

文章目錄

一、實驗目標與原理圖分析

二、編寫程序

2.1 修改、編譯、覆蓋設備樹文件

2.1.1 添加 pinctrl 節點

2.1.2 添加 mykey 設備節點

2.1.3 檢查 PIN 是否被其他外設使用

2.1.4 修改、編譯、覆蓋設備樹文件

2.2 驅動程序

2.3 應用程序

三、運行程序

Golang爬蟲代理接入的技術與實踐

【正點原子I.MX6ULL驅動開發學習筆記】二、配置交叉編譯工具鏈，編譯U-boot和Linux內核源碼

【正點原子I.MX6ULL驅動開發學習筆記】一、基礎環境搭建，快速啓動開發板

爲什麼用MQTT不用TCP長連接透傳

【畢業設計】自動泊車系統（APS）記錄

【嵌入式Linux驅動開發】十五、實操Linux開發中的中斷，編寫第一個按鍵驅動程序

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結