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    接着上一篇

字符设备驱动编写继续，GPIO就是General Purpose Input Output GPIO

(通用输入/输出)的意思，这里本人使用的开发板核心板为三星的s3c2440，非常普及的板，相信做ARM嵌入式的童鞋们一定都听说过的。

   如果玩过单片机那么对于ARM控制GPIO来说应该不会很陌生，上手比较容易，对于硬件的操作无非就是高低电平和寄存器的操作，所以对于ARM也是一样的。这里简单的介绍一个控制开发板上led的简单例子，对于硬件操作能有一定的基础概念和操作方法。

    全部程序的实现在三个文件中，头文件ioctl_c.h，C文件是驱动层test.c和应用层main.c

    首先是头文件，该文件主要定义了为GPIO操作的结构体和设备控制操作是的类型

#ifndef __IOCTL_C_H__<br /> #define __IOCTL_C_H__<br /> /* 这里建立了一个结构体，包括硬件的端口，位和值，方便对GPIO操作 */<br /> typedef struct GPIO_Data_t<br /> {<br /> unsigned char port;<br /> unsigned int bit;<br /> unsigned int value;<br /> }GPIO_Data_S;<br /> /* GPIO 幻数 */<br /> #define GPIO_IOC_MAGIC 12 //Documentation/ioctl-number.txt<br /> #define GPIO_IO_SET_GPG _IOW(GPIO_IOC_MAGIC,0,sizeof(GPIO_Data_S))<br /> #define GPIO_IO_GET_GPG _IOWR(GPIO_IOC_MAGIC,1,sizeof(GPIO_Data_S))<br /> #define GPIO_IO_WRITE _IOW(GPIO_IOC_MAGIC,2,sizeof(GPIO_Data_S))<br /> #define GPIO_IO_READ _IOWR(GPIO_IOC_MAGIC,3,sizeof(GPIO_Data_S))<br /> #endif

_IOW()

，_IOWR()

详解参见超链接中。

    然后是驱动层程序test.c

#include <linux/types.h><br /> #include <linux/fs.h><br /> #include <linux/mm.h><br /> #include <linux/errno.h><br /> #include <linux/module.h><br /> #include <linux/moduleparam.h><br /> #include <linux/kernel.h><br /> #include <asm/uaccess.h><br /> #include <linux/cdev.h><br /> #include <linux/ioctl.h><br /> #include <linux/slab.h><br /> #include <linux/fcntl.h><br /> #include <asm/segment.h><br /> #include <asm/io.h><br /> #include <asm/arch/regs-gpio.h><br /> #include "ioctl_c.h"<br /> unsigned int test_major=253;<br /> unsigned int test_minor=0;<br /> struct cdev cdevc;<br /> MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");<br /> GPIO_Data_S led;<br /> static void led_ctl()<br /> {<br /> if(led.port=='G'&& led.bit==5 && led.value==0)<br /> {<br /> printk("G50/n");<br /> __raw_writel(0x400,S3C2410_GPGCON);<br /> __raw_writel(0xffdf,S3C2410_GPGDAT);<br /> }<br /> else if(led.port=='G' && led.bit==6 && led.value==0)<br /> {<br /> printk("G60/n");<br /> __raw_writel(0x1000,S3C2410_GPGCON);<br /> __raw_writel(0xffbf,S3C2410_GPGDAT);<br /> }<br /> }<br /> static int read_test(struct file *file,char *buf,int count ,loff_t *f_pos)<br /> {<br /> printk("/n read_test");<br /> printk("%d",count);<br /> return count;<br /> }<br /> static int write_test(struct file *file,const char *buf,int count, loff_t *f_pos)<br /> {<br /> printk("/n write_test");<br /> return count;<br /> }<br /> static int ioctl_test(struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)<br /> {<br /> if(copy_from_user(&led,arg,sizeof(GPIO_Data_S)))<br /> {<br /> return - EFAULT;<br /> }<br /> printk("%c %d %d/n",led.port,led.bit,led.value);<br /> printk("/n ioctl_test");<br /> switch(cmd)<br /> {<br /> case GPIO_IO_SET_GPG :led_ctl();break;<br /> case GPIO_IO_GET_GPG :led_ctl();break;<br /> // case GPIO_IO_WRITE :printk("cmd3") ;break;<br /> // case GPIO_IO_READ :printk("cmd3") ;break;<br /> default:break;<br /> }<br /> return cmd;<br /> }<br /> static int open_test(struct inode *inode,struct file *file)<br /> {<br /> printk("/n open_test");<br /> return 0;<br /> }<br /> static void release_test(struct inode *inode,struct file *file)<br /> {<br /> printk("/n release_test");<br /> }<br /> struct file_operations test_fops = {<br /> .owner=THIS_MODULE,<br /> .read=read_test,<br /> .write=write_test,<br /> .open=open_test,<br /> .ioctl=ioctl_test,<br /> .release=release_test,<br /> };<br /> int simple_c_init_module(void)<br /> {<br /> int result;<br /> dev_t dev = 0;</p> <p> dev=MKDEV(test_major,test_minor);<br /> result = register_chrdev_region(dev,1,"test");</p> <p> printk("major= %d,minor=%d /n",test_major,test_minor);</p> <p> if(result < 0)<br /> {<br /> printk(KERN_INFO "test : can't get major number/n");<br /> return result;<br /> }</p> <p> cdev_init(&cdevc,&test_fops);<br /> cdevc.owner= THIS_MODULE;<br /> cdevc.ops=&test_fops;<br /> result=cdev_add(&cdevc,dev,1);<br /> if(result)<br /> printk("Error %d adding test",result);<br /> return 0;<br /> }<br /> void simple_c_cleanup_module(void)<br /> {<br /> dev_t dev=0;<br /> dev = MKDEV(test_major,test_minor);<br /> cdev_del(&cdevc);<br /> unregister_chrdev_region(dev,1);<br /> }<br /> module_init(simple_c_init_module);<br /> module_exit(simple_c_cleanup_module);

    函数说明：很多部分和上一篇讲解的字符驱动代码是一致的，这里就不作描述。

    在函数

struct file_operations test_fops = {<br /> .owner=THIS_MODULE,<br /> .read=read_test,<br /> .write=write_test,<br /> .open=open_test,<br /> .ioctl=ioctl_test,<br /> .release=release_test,<br /> };

 中多了一行 .ioctl=ioctl_test, 他就是应用层中ioctl函数的底层调用。

    那么就继续看ioctl_test函数

static int ioctl_test(struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)<br /> {<br /> if(copy_from_user(&led,arg,sizeof(GPIO_Data_S)))<br /> {<br /> return - EFAULT;<br /> }<br /> printk("%c %d %d/n",led.port,led.bit,led.value);<br /> printk("/n ioctl_test");<br /> switch(cmd)<br /> {<br /> case GPIO_IO_SET_GPG :led_ctl();break;<br /> case GPIO_IO_GET_GPG :led_ctl();break;<br /> // case GPIO_IO_WRITE :printk("cmd3") ;break;<br /> // case GPIO_IO_READ :printk("cmd3") ;break;<br /> default:break;<br /> }<br /> return cmd;<br /> }

    这里有函数copy_from_user()，这是一个很常用很重要的函数，该函数主要作用就是将用户空间的数据复制到内核空间

。这里实际上是把应用层上的结构体复制到内核中。这里为什么这样在后面描述。

    然后根据函数参数cmd作判断，分别判断传入内核空间的是GPIO_IO_SET_GPG还是GPIO_IO_GET_GPG。

      switch(cmd)

    {

        case GPIO_IO_SET_GPG :led_ctl();break;

        case GPIO_IO_GET_GPG :led_ctl();break;

    //    case GPIO_IO_WRITE :printk("cmd3") ;break;

    //    case GPIO_IO_READ :printk("cmd3") ;break;

        default:break;

    }

    紧接着到led_ctl()函数中分析

static void led_ctl()<br /> {<br /> if(led.port=='G'&& led.bit==5 && led.value==0)<br /> {<br /> printk("G50/n");<br /> __raw_writel(0x400,S3C2410_GPGCON);<br /> __raw_writel(0xffdf,S3C2410_GPGDAT);<br /> }<br /> else if(led.port=='G' && led.bit==6 && led.value==0)<br /> {<br /> printk("G60/n");<br /> __raw_writel(0x1000,S3C2410_GPGCON);<br /> __raw_writel(0xffbf,S3C2410_GPGDAT);<br /> }<br /> }

    这里牵扯到了硬件操作，先看一下底板硬件电路图。是GPG5和GPG6两个脚。

    声明一个结构体 GPIO_Data_S led;

    所以结构中我们赋值 led.port=='G'&& led.bit==5 && led.value==0 和 led.port=='G' && led.bit==6 && led.value==0

    然后对硬件写数据，写硬件调用函数 __raw_writel()

    __raw_writel(0x400,S3C2410_GPGCON);

    __raw_writel(0xffdf,S3C2410_GPGDAT);

    这里为什么要些这个数据，我们要看一下s3c2440的数据手册

    如图0x400的二进制数是0000010000000000，这里的GPG5给01，说明是output，这个值赋给GPGCON寄存器中，这样才能点亮LED。

    而    0xffdf  的二进制则是1111111111011111
，GPGDAT的描述中说:当端口配置为输出，引脚状态和相应的位一样。这里0的意思就是第5位给低电平，由电路图知道引脚给0值LED亮。

    GPG6同理！！

    驱动层代码就分析到这里，后面是应用层编程。main.c

#include <stdio.h><br /> #include <sys/types.h><br /> #include <sys/stat.h><br /> #include <fcntl.h><br /> #include <unistd.h><br /> #include <linux/ioctl.h><br /> #include "../ioctl_c.h"<br /> GPIO_Data_S led_ctl;<br /> void main(void)<br /> {<br /> int testdev;<br /> int i;<br /> char buf[10];<br /> testdev = open ("/dev/test",O_RDWR);<br /> if(testdev == -1)<br /> {<br /> printf("Cann't open file...../n");<br /> exit(0);<br /> }<br /> printf("buf = 0x%x/n",buf);<br /> read(testdev,buf,10);<br /> write(testdev,buf,1);<br /> led_ctl.port='G';<br /> led_ctl.bit=5;<br /> led_ctl.value=0;<br /> ioctl(testdev,GPIO_IO_SET_GPG,&led_ctl);<br /> printf("%s",buf);<br /> pause();<br /> close(testdev);<br /> }<br /> /*<br /> mknod /dev/test c 253 0<br /> */

    函数说明：这里的#include "../ioctl_c.h"是头文件位置，可以根据情况自行修改。

        led_ctl.port='G';
        led_ctl.bit=5;
        led_ctl.value=0;

        ioctl(testdev,GPIO_IO_SET_GPG,&led_ctl);

    就实现GPG5的LED亮。

     最后执行编译，make
，交叉编译main.c。

     生成test.ko和main

     下载到开发板中
，演示如下

  试验证明：LED可以点亮！ ^_^