嵌入式Linux下LED报警灯驱动设计及编程Word文档格式.docx
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LED6-------GPM5
LED7-------GPQ0
LED8-------GPQ1
得出结论:
8个LED灯使用到的硬件控制器分别为GPM和GPQ两个硬件控制器
(2)在芯片手册中找到相应的硬件控制器部分,重心是看懂端口寄存器
本实验要求完成LED流水灯设计,所以需要设置控制器中端口寄存器:
GPMCON----设置相应位为输出口
GPMDAT-----控制相应位输出高电平-----点亮LED灯
输出低电平-----熄灭LED灯
(3)linux内核中相关寄存器读写函数
读寄存器函数
readl(寄存器虚地址);
写寄存器函数
writel(值(无符号整型),寄存器虚地址);
具体端口寄存器地址宏定义在/opt/FriendlyARM/linux-2.6.38/arch/arm/mach-s3c64xx/include/mach文件夹下的文件中,如端口M寄存器在gpio-bank-m.h文件中有定义:
#defineS3C64XX_GPMCON(S3C64XX_GPM_BASE+0x00)
#defineS3C64XX_GPMDAT(S3C64XX_GPM_BASE+0x04)
5.2LED报警灯驱动设计s3c6410_leddrv.c
(1)头文件包含和相关宏定义
#include<
linux/miscdevice.h>
linux/delay.h>
asm/irq.h>
//#include<
mach/regs-gpio.h>
mach/hardware.h>
linux/kernel.h>
linux/module.h>
linux/init.h>
linux/mm.h>
linux/fs.h>
linux/types.h>
linux/moduleparam.h>
linux/slab.h>
linux/errno.h>
linux/ioctl.h>
linux/cdev.h>
linux/string.h>
linux/list.h>
linux/pci.h>
asm/uaccess.h>
asm/atomic.h>
asm/unistd.h>
mach/map.h>
mach/regs-clock.h>
plat/gpio-cfg.h>
mach/gpio-bank-e.h>
mach/gpio-bank-k.h>
#defineON1
#defineOFF0
(2)编写驱动接口函数
/*
功能:
配置GPM0~5/GPQ0~1为输出口
参数:
无
返回值:
*/
voidLedConfig(void)
{
//读出端口M控制寄存器(S3C64XX_GPMCON)值,修改并写回相关端口寄存器
//addyourcode
unsignedinttmp;
tmp=readl(S3C64XX_GPMCON);
tmp&
=~((0XF<
<
0X0)|(0XF<
0X4)|(0XF<
0X8)|(0XF<
0XC)|(0XF<
0X10)|(0XF<
0X14));
tmp|=(0X1<
0X0)|(0X1<
0X4)|(0X1<
0X8)|(0X1<
0XC)|(0X1<
0X10)|(0X1<
0X14);
writel(tmp,S3C64XX_GPMCON);
}
/*
点亮第i个LED灯
无符号整型变量iLed,表示第i个LED灯
voidiLedOn(unsignedintiLed)
//读出端口M数据寄存器(S3C64XX_GPKDAT)值,修改并写回相关端口寄存器
//addyourcodehere
tmp=readl(S3C64XX_GPMDAT);
=~((0X1<
0X1)|(0X1<
0X2)|(0X1<
0X3)|(0X1<
0X5));
writel(tmp,S3C64XX_GPMDAT);
}
熄灭第i个LED灯
voidiLedOff(unsignedintiLed)
0X5);
(2)和文件系统接口对接
staticints3c6410_led_open(structinode*inode,structfile*filp)
{
//把之前的端口K控制寄存器值读出来保存起来
//调用LedConfig函数,把GPIO口配置成输出口
//addyourcode
old_gpmcon_val=readl(S3C64XX_GPMCON);
LedConfig();
renturn0;
}
staticints3c6410_led_release(structinode*inode,structfile*filp)
//恢复之前的端口K控制寄存器初始值
writel(old_gpmcon_val,S3C64XX_GPMCON);
renturn0;
staticlongs3c6410_led_ioctl(structfile*filp,unsignedintcmd,unsignedlongarg)
switch(cmd)
caseON:
//点亮所有LED灯
//addyourcode
iLedOn();
break;
caseOFF:
//熄灭所有LED灯
iLedOff();
structfile_operationsled_fops=
.open=___s3c6410_led_open______,
.release=___s3c6410_led_release______,
.unlocked_ioctl=___s3c6410_led_ioctl____,
};
(3)添加模块标记代码
staticint__initled_dev_init(void)
intret;
ret=_____register_chrdev(0,"
leddev"
&
led_fops)_____________;
//注册设备
printk(DEVICE_NAME"
\tinitialized\n"
);
returnret;
staticvoid__exitled_dev_exit(void)
//注销设备
____unregister_chrdev(leddevNo,"
)_;
__________________
module_init(led_dev_init);
module_exit(led_dev_exit);
MODULE_LICENSE("
GPL"
MODULE_AUTHOR("
lic@njupt."
5.2编写Makefile并加载到内核
(1)编写Makefile如下:
obj-m:
=_______leddrv.o____________________
all:
make–C_/opt/FriendlyARM/linux-2.6.38_SUBDIRS=$(shellpwd)modules
clean:
rm-rf*.ko*.o
(3)编译
使用命令编译:
_____#make_____________________________
编译完成后生成驱动文件_____leddrv.ko__________________。
(3)加载驱动
使用命令进行驱动加载____#insmodleddrv.ko___________________。
(4)创建设备文件,将驱动设备号和设备文件名关联
相关命令为:
_____#mknod/dev/leddevc2530___________________________。
5.3编写应用程序
任务:
要求每5秒点亮所有的LED灯,然后熄灭,过5秒再点亮LED灯
stdio.h>
sys/types.h>
sys/stat.h>
fcntl.h>
sys/ioctl.h>
voidmain()
fd=open(___”/dev/leddev”___,O_RDWR);
if(fd<
0)
exit
(1);
while
(1)
//点亮LED灯
ioctl(fd,ON);
sleep(5);
//熄灭LED灯
__ioctl(fd,OFF);
_____
close(fd);
5.4按照现在的驱动设计,假设要完成LED跑马灯实验,请问是否可行___B___[A.可行B.不可行]。
如果不可行的话,应该怎样改造驱动代码和应用程序。
驱动代码修改部分:
应用程序修改部分:
六.实验5.2步骤
6.1实验预备知识
(1)相关硬件
看门狗硬件主要用于监控系统软件或者应用软件是否发生故障,如发生故障则可以通过发出硬件复位信号,使得系统能够重启,如果再配合相关自动加载应用程序等措施,则可以保证应用程序在发生故障后能够自恢复和重启。
看门狗硬件由看门狗控制器组成,位于S3C6410处理器内部,无须处理器外其它硬件配合,因此仅需直接编程端口寄存器,并封装成文件系统接口即可。
(2)端口寄存器及相关操作
在内核代码文件中已经定义好看门狗相关端口寄存器对应的虚地址,见/opt/FriendlyARM/linux-2.6.38/arch/arm/plat-samsung/include/plat/regs-watchdog.h,如下:
#defineS3C2410_WTCONS3C_WDOGREG(0x00)
#defineS3C2410_WTDATS3C_WDOGREG(0x04)
#defineS3C2410_WTCNTS3C_WDOGREG(0x08)
6.2看门狗驱动代码(s3c6410_wdtdrv.c)设计
(1)头文件包含和相关宏定义
linux/timer.h>
linux/watchdog.h>
linux/platform_device.h>
linux/interrupt.h>
linux/clk.h>
linux/uaccess.h>
linux/io.h>
linux/cpufreq.h>
#undefS3C_VA_WATCHDOG
#defineS3C_VA_WATCHDOG(0)
plat/regs-watchdog.h>
打开看门狗,允许复位,禁止看门狗中断,并设置看门狗最长看门时间
voidWdtConfig(void)
//读出看门狗控制寄存器S3C2410_WTCON,保存原值,并按照要求修改
//最后写回看门狗端口控制寄存器S3C2410_WTCON
tmp=(0XFF<
8)|(0X0<
6)|(0X1<
5)|(0X2<
3)|(0XFF<
2)|(0X1<
1)|(0XFF<
8)|(0X1<
0);
writel(tmp,S3C2410_WTCON);
(2)和文件系统接口对接
staticints3c6410_wdt_open(structinode*inode,structfile*filp)
//打开看门狗,允许复位,禁止看门狗中断,并设置看门狗最长看门时间
old_wdtcon_val=readl(S3C2410_WTCON);
WdtConfig();
staticssize_ts3c6410_wdt_write(structfile*file,constchar__user*data,size_tlen,loff_t*ppos)
//把data指针所指向的用户空间值更新到看门狗计数寄存器S3C2410_WTCNT中
unsignedintval;
copy_from_user(&
val,data,4);
writel(val,S3C2410_WTCNT);
return0;
staticints3c6410_wdt_release(structinode*inode,structfile*filp)
//恢复之前的看门狗端口控制寄存器的原始值
writel(old_wdtcon_val,S3C2410_WTCON);
structfile_operationswdt_fops=
.open=_s3c6410_wdt_open__,
.release=_s3c6410_wdt_release_,
.write=_s3c6410_wdt_write_,
staticint__initwdt_dev_init(void)
ret=__register_chrdev(0,"
wdtdev"
wdt_fops)_____;
staticvoid__exitwdt_dev_exit(void)
___unregister_chrdev(wdtdevNo,"
_____
module_init(wdt_dev_init);
module_exit(wdt_dev_exit);
=_______wdtdrv.o______
make–C___/opt/FriendlyARM/linux-2.6.38___SUBDIRS=$(shellpwd)modules
________#make_______________
编译完成后生成驱动文件______wdtdrv.ko_______。
使用命令进行驱动加载___#insmodwdtdrv.ko____________________。
_______#mknod/dev/leddevc2520___________________________。
要求每5秒点亮所有的LED灯,然后熄灭,过5秒再点亮LED灯,要求能够添加看门狗支持
pthread.h>
void*wdt_thrd_func(void*arg);
pthread_twdt_thd;
fd1=open(__"
/dev/leddev"
___,O_RDWR);
//打开LED设备
if(fd1<
fd2=open(__"
/dev/wdtdev"
//打开看门狗设备
if(fd2<
//创建看门狗喂狗线程
if(pthread_create(&
wdt_thd,NULL,wdt_thrd_func,NULL)!
=0)
printf("
Createwatchdogthreaderror!
\n"
exit
(1);
_ioctl(leddev_fd,OFF);
____
void*wdt_thrd_func(void*arg)
//每隔10秒喂狗一次
unsignedintwdt_val=0XFFFF;
//喂狗
write(fd2,&
wdt_val,sizeof(int));
sleep(10);
return;