设备树下的 LED 驱动实验

标签：GPIO1 LED SW nd BASE dtsled 驱动树下 include

设备树下的 LED 驱动实验

本章实验重点内容如下：
①、在 imx6ull-alientek-emmc.dts 文件中创建相应的设备节点。
②、编写驱动程序(在第四十二章实验基础上完成)，获取设备树中的相关属性值。
③、使用获取到的有关属性值来初始化 LED 所使用的 GPIO。

设备树文件添加设备节点：

在根目录下添加这个设备节点，具体如下：

	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 */
	};

具体位置如下图所示：
在这里插入图片描述
重新编译设备树文件，并用新的设备树启动板子，进入到启动成功以后进入到/proc/device-tree/目录中查看是否有“alphaled”这个节点，如果编译以及没有错误的话，就会出现下图的情况，具体如下：

进入到alphaled里面：在这里插入图片描述

LED 灯驱动程序编写

新建名为“4_dtsled”文件夹，然后在 4_dtsled 文件夹里面创建vscode 工程，工作区命名为“dtsled”。工程创建好以后新建 dtsled.c 文件，在 dtsled.c 里面输入如下内容：

#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 /*设备号个数*/
#define dtsled_NAME "dtsled"
#define LEDOFF 0
#define LEDON 1

/* 映射后的寄存器虚拟地址指针 */
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 设备结构体 */
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 : 打开设备
 * @param – inode : 传递给驱动的 inode
 * @param - filp : 设备文件， file 结构体有个叫做 private_data 的成员变量
 * 一般在 open 的时候将 private_data 指向设备结构体。
 * @return : 0 成功;其他 失败
 */
static int ledopen(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    filp->private_data = &dtsled;
    return 0;
}
/*
 * @description : 从设备读取数据
 * @param - filp : 要打开的设备文件(文件描述符)
 * @param - buf : 返回给用户空间的数据缓冲区
 * @param - cnt : 要读取的数据长度
 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移
 * @return : 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败
 */
static int ledread(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{

    return 0;
}
/*
 * @description : 向设备写数据
 * @param - filp : 设备文件，表示打开的文件描述符
 * @param - buf : 要写给设备写入的数据
 * @param - cnt : 要写入的数据长度
 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移
 * @return : 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败
 */
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 : 关闭/释放设备
 * @param – filp : 要关闭的设备文件(文件描述符)
 * @return : 0 成功;其他 失败
 */
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 : 驱动入口函数
 * @param : 无
 * @return : 无
 */
static int __init led_init(void)
{
    u32 val = 0;
    int ret;
    u32 regdata[14];
    const char *str;
    struct property *proper;
    /* 获取设备树中的属性数据 */
    /* 1、获取设备节点： 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属性内容*/
    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、获取 status 属性内容 */
    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、获取 reg 属性内容 */
    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、寄存器地址映射 */
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 时钟 */
    val = readl(IMX6U_CCM_CCGR1);
    val &= ~(3 << 26); /* 清除以前的设置 */
    val |= (3 << 26);  /* 设置新值 */
    writel(val, IMX6U_CCM_CCGR1);

    /* 3、设置 GPIO1_IO03 的复用功能，将其复用为
     * GPIO1_IO03，最后设置 IO 属性。
     */
    writel(5, SW_MUX_GPIO1_IO03);

    /* 寄存器 SW_PAD_GPIO1_IO03 设置 IO 属性 */
    writel(0x10B0, SW_PAD_GPIO1_IO03);

    /* 4、设置 GPIO1_IO03 为输出功能 */
    val = readl(GPIO1_GDIR);
    val &= ~(1 << 3); /* 清除以前的设置 */
    val |= (1 << 3);  /* 设置为输出 */
    writel(val, GPIO1_GDIR);

    /* 5、默认关闭 LED */
    val = readl(GPIO1_DR);
    val |= (1 << 3);
    writel(val, GPIO1_DR);
    /* 6、注册字符设备驱动 */
    /*1、创建设备号*/
    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)
{
    /* 取消映射 */
    iounmap(IMX6U_CCM_CCGR1);
    iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03);
    iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO03);
    iounmap(GPIO1_DR);
    iounmap(GPIO1_GDIR);

    /* 注销字符设备驱动 */

    cdev_del(&dtsled.cdev); /* 删除 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");

相对于上一节变化的内容是以下几个地方：

    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函数上一节已经学习了函数，

void __iomem *of_iomap(struct device_node *np,int index)
函数参数和返回值含义如下：
np：设备节点。
index： reg 属性中要完成内存映射的段，如果 reg 属性只有一段的话 index 就设置为 0。
返回值： 经过内存映射后的虚拟内存首地址，如果为 NULL 的话表示内存映射失败,

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 参数用于指定要映射的具体内存段。每个内存段由一对

表示，因此 index 的值决定了要映射哪一对。

index = 0: 映射第一对 <0X020C406C 0X04>，即 CCM_CCGR1_BASE
index = 1: 映射第二对 <0X020E0068 0X04>，即 SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE
index = 2: 映射第三对 <0X020E02F4 0X04>，即 SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE
index = 3: 映射第四对 <0X0209C000 0X04>，即 GPIO1_DR_BASE
index = 4: 映射第五对 <0X0209C004 0X04>，即 GPIO1_GDIR_BASE

剩余编译测试和之前的是一样的。

标签：GPIO1,LED,SW,nd,BASE,dtsled,驱动,树下,include
From： https://www.cnblogs.com/bathwind/p/18238890

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