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1、嵌入式Linux应用程序开发实验报告期末作业软件学院大作业设计报告课程名称： 嵌入式Linux应用程丿予开发题目: 基于UP-CUP2440平台的驱动程序开发和 QT程序开发专业： 计算机软件班级： 计算机软件111班姓名学号：鲁 飞8000611038卢惠民 8000611021戚成林 8000611032慕一聪 8000611018刘备 8000611006任课教师： 李岚 职称: 副教授 完成时间： 2014年6月11日 一、小组成员分工 3二、实验任务 3三、主要仪器设备及耗材 3四、实验步骤 3一、驱动 31. 基本知识： 42. 实验原理： 43. 具体实现： 5二、QT计算器 9

2、1.QT程序设计 102.虚拟机下进行编译： 153. 下载到开发板上运行： 17六、实验数据及处理结果 18七、思考讨论题或体会或对改进实验的建议 18八、参考资料： 19、小组成员分工分工：鲁飞：QT设计与设计报告卢惠民：QT设计与设计报告戚成琳：驱动与设计报告慕一聪、刘备：设计报告、实验任务1编写基于UP-CUP2440硬件平台的GPIO驱动程序必选功能：使中断按键按下后，开发板上的 LED灯能作如下闪动：a)连续性闪动，跑马灯：如：1-2-3-1-2-3或3-2-1-3-2-1b)间隔性闪动：如： 1-3-2-1-3-2或3-1-2-3-1-2进阶功能：改变中断按键的控制功能，使中断按

3、键按下后， LED灯不断闪亮，再次按下后，LED灯灭。2.QT计算器三、主要仪器设备及耗材PC，Windows Xp，H-JTAG，H-Flasher，DNW，开发实验箱。四、实验步骤一、驱动思路：前后台思想：在中断模块中设置一个计数的变量，每一次中断计数器加一。然后在GPIO驱动模块的ioctl()函数中分情况使跑马灯按要求闪动或熄灭1.基本知识:(1)设备驱动程序可以使用模块的方式动态加载到内核中去。(2)模块的必需组成部分：模块加载函数，insmod时调用。模块卸载函数，rmmod时调用模块许可证LICENSE说明(3) 数据结构file_operation 中定义驱动程序会使用的函数。

4、(4)在获得了系统分配的设备号之后，必须要通过注册才能实现设备号和驱动程序之 间的关联。(5)打开设备和释放设备，没什么要特别注意的。(6)读写设备：把内核空间的数据复制到用户空间去，或者从用户空间复制到内核空 间。read()里面使用copy_to_user()就可以将内核空间的值传到用户空间去。这一点在本 实验的驱动程序的实现中起着至关重要的作用。(7) ioctl()则是对IO寄存器的控制，在本实验中就要用ioctl()来实现不同的跑马 灯亮灭。2.实验原理:UP-CUP244O幵熒平含茂置了 3个GPIO 制的LED.和1个可曲搂产生外酒碇件申師 的在:建.LED 别悭用 S3C241

5、U/SJC244O 的 GPLS，1卍(_乩 GPC7 (PXA270 的 LiPKXb GP1CH. GPIO?； 三牛 GPIO，披德接判 TNT3 中勘(PXA27O 的 GPJO97 RcgntorAdckwiKWDmc rip lionGPCCOM3x56000020FVWSi艸莎 理口鸠of port CQnOGPCDAT2x56000024R/WTne da reg ster for mrt CUndef,GROUPDx5a0000?8R/WPulkjp diMUM rHgilfif ifaf pod C00Reserved3i50OOM2tGPC715;1400 = Input

6、 01 = Output10 = LCDLPCREVB 11 = ReservedGPC613:1200 = Input 01 Output10 = LCD LPCREV 11 = Reserved11:1000 = Input 01 = Output10 = LCDLPCOE 11 = Reserved3具体实现:(1)中断驱动模块：该模块只需在老师给的实例的基础上加以修改就行。(1)模块初始化函数中，请求中断处理函数：ret = request_irq(S3C2440_IRQ5, s3c2440_IRQ3_fu n, SA_INTERRUPT, S3C2440_IRQ5, NULL);中断

7、处理函数为：s3c2440_IRQ3_fu n()在此中断处理函数中，用一个全局变量 cou nt在每一次中断的时候加1，由于我们的开发板按一次会处理两次，所以计数到 7的时候，必须使count恢复到1。具体实现如下：int coun t=0;irqreturn_t s3c2440_IRQ3_fu n (int irq, void *dev_id, struct pt_regs *reg)prin tk(e nter in terrupt 5 !n ”)；coun t+;if(co un t=7)coun t=1;(2)设备初始化：static int _init s3c2440_in ter

8、rupt_i nit(void)in t ret;int flags;localrq_save(flags);/ by sprifes3c2410_gpio_cfgpi n( S3C2410_GPF5, S3C2410_GPF5_EINT5); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPF5,1);/ endset_irq_type(S3C2440_IRQ5,/*IRQT_FALLING*/IRQT_LOW);localrq_restore(flags);ret = request_irq(S3C2440_IRQ5, s3c2440_IRQ3_fu n, SA_INTERRU

9、PT,S3C2440_IRQ5, NULL);if (ret) printk(S3C2440_IRQ5 request_irq failure); return ret; printk(DEVICE_NAME int05 initializedn);return 0;(3)设备退出： static void _exit s3c2440_interrupt_exit(void) free_irq(S3C2440_IRQ5,NULL);printk(DEVICE_NAME unloadedn);(4)modulenit ()注册设备(5)module_exit ()卸载设备( 6)还有 LICEN

10、SE 必须要设置：MODULE_LICENSE(GPL);本模块最需要注意的地方：因为 count 是要导出给其他模块用的，所以必须使用 EXPORT_SYMBOL_GPL(count);这就是我出错的地方之一。(2)GPIO 驱动：( 1)结构体 file_operation 的定义：struct file_operations gpio_fops = .owner = THIS_MODULE,.open = gpio_open,.ioctl = gpio_ioctl,.read = gpio_read,.release = gpio_release,;( 2) GPIO 的模块加载部分：必

11、须完成字符设备的注册。需要调用gpio_setup_cdev(),该函数用于字符设备的创建和注册函数。 首先要定义结构体变量：static struct cdev gpio_cdev;该函数的具体实现：static void gpio_setup_cdev(struct cdev *dev, int minor, struct file_operations *fops) int err, devno = MKDEV(major, minor); cdev_init(dev, fops);dev-owner = THIS_MODULE;dev-ops = fops;err = cdev_add

12、(dev, devno, 1);if(err)printk(KERN_NOTICE Error %d adding gpio %d, err, minor);( 3) int gpio_open(struct inode *inode, struct file *filp) 打开设备时，就要设置 GPIO 口的电平。 设置相应的 GPIO 口为输出模式。具体代码如下： int gpio_open(struct inode *inode, struct file *filp) s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC5, 0); s3c2410_gpio_pullup(S3

13、C2410_GPC6, 0); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC7, 0); s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPC5, S3C2410_GPC5_OUTP); s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPC6, S3C2410_GPC6_OUTP); s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPC7, S3C2410_GPC7_OUTP);return 0;( 4) ssize_t s3c240_gpio_read(struct file *filp, char *buf, size_t cnt, loff

14、_t *f_pos)该函数要将一count值传到用户空间去，在用户空间里调用ioCtl()函数时就需要count值 具体实现：ssize_t s3c240_gpio_read(struct file *filp, char *buf, size_t cnt, loff_t *f_pos) int err;if(err = put_user(count, buf) 0) return err;return cnt;(5)接下来就是实现跑马灯控制的ioctl() 了, 如果count为1时，则实现按1，2，3顺序不断亮灭。 如果count为3时，则实现按1，3，2跳跃式不断亮灭。 如果count为

15、5时，则关闭所有led灯。具体代码实现如下：int gpio_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg) switch(count)case 1:s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC5, 0); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC6, 1);s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC7, 1); mdelay(200);s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC5, 1);s3c2

16、410_gpio_pullup(S3C2410_GPC6, 0);s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC7, 1); mdelay(200);s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC5, 1);s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC6, 1);s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC7, 0); break;case 3:s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC5, 0);s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC6, 1);s3c2410_gpio_pullu

17、p(S3C2410_GPC7, 1); mdelay(200);s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC5, 1);s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC6, 1);s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC7,0); mdelay(200);s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC5, 1);s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC6, 0);s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC7, 1); break;case 5:s3c2410_gpio_pullup(

18、S3C2410_GPC5, 1);s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC6, 1);s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC7, 1); break;default:break;(6)卸载模块( 7) LICENSE 设置(3)测试代码的实现： 打开 GPIO 设备若打开成功则在while(1)循环里调用read(),再调用ioctl(). 具体代码如下：#include #include #include #include #include #include int main（void） fd=open（/dev/gpio,O_RDWR | O_

19、NONBLOCK）;if（fd-tech:/iRM/nfs *cd Trolltech/ up-tech: Znnt/nfs/Troil tech- *lsup- tccti: /imt/nfs/Trolltech Ned Qtfvt)9dded-fi 6 R-jri/tn-tach: /nt/nf5/TrQll tech/fltFubedded-* . k . fl-ar Rxpfjri QTDIR=宇PHD QttmbEWed-4.i.ti-flrB _ y ttmljeikkjti-4 . L 0750 IF KihHk)fd (.44) .-ir QtFmhftrkieii-4,4 f

20、l rm 011 tibedled-i . 4 . H am KQlEtilMMtd XA.U 时 kQlBnbfldilcd D I an QtEinbedded-t. fl-arn Ottinbdkd-i-.li-arM . _tv)-ech:/Hnt/nF/lrDlltedi/D Ltabedded-4.4.0-drn tteMpori LAHG*zh_CN kV-tedi:/Hit/nfs/TrdLtach/f|tEMbldad-t.e stm Bed bin wich:/*irt/nf/Trollt9ch/fltE*iwlded-4 t -flr/bin ls hoc rcc ts_

21、haruesi tE.print.raw uictiiidke is_calibrate ts_print is_teslup-tech:/pnt/hf /Trnl 1 trrli/Qtrubfrddrd-i 4 .e-or/bin It. /ts_calibrnic Cbuldnt load nodule pthrts th rd les loadedIs_cchli9 Sikcsjsuo Ltiih: Fwit/nfs/Troll icch/tEiibHklc:(i4，&. 0-arFbin H_H export 盹叩ort Mexgrt H export Hexport HexporI

22、Hoxport Htj-xhor t HexuortLil LIBftm PRTH=tPHD/lib TSLIB-I SDEVICE=/deu/ewnW TSI TR_PI JCTNUFR- (PWD/lib/ts 1SI IE CONSO. FDI VTCF-ntnp 1SL1B CUWFlLE-tPHD/eWix conf POINiTERCRL FlLE=*PWD/tc/ts-callb. conf QMS MOUSE PftOTO=tslib：/dcv/cventD TUB CftLlBFlLE=tPWD/etc/ts-caIib.ccnf 01 QUS FONT DIM CPHD/l

23、ih/F)tsI ?! |UW ireoi- fl-K LrrTMtrdQixi. Lfa 馨如 M Kik IbA| *4-Sift啊定 a ?电总最后执行批处理程序:六、实验数据及处理结果见实验步骤七、思考讨论题或体会或对改进实验的建议本次实验经过反复进行， 最终还是有收获的， 从一开始什么都不懂， 到最后掌握了设备 驱动程序的结构，以及实现过程中一些要注意的问题。我们搜索了大量资料，并且通过同学的帮助，了解了许多额外的但必须要用到的知识：【1.extern :引用其他文件里的变量必须使用。2.put_user(),get_user()copy_to_user()copy_from_use

24、r()在内核空间和用户空间交换数据时， get_user 和 put_user 是两个两用的函数。相对于 copy_to_user和copy_from_user将在另一篇文中分析)，这两个函数主要用于完成一些 简单类型变量 (char、int 、long 等)的拷贝任务，对于一些复合类型的变量，比如数据结 构或者数组类型，get_user和put_user函数还是无法胜任，这两个函数内部将对指针指向的对象长度进行检查，在 arm平台上只支持长度为1,2， 4， 8 的变量。copy_to_user - Copy a block of data into user space. copy_fro

25、m_user - Copy a block of data from user space. get_user - Get a simple variable from user space. put_user - Write a simple value into user space.3.系列函数的定义在 arch/arm/mach-s3c2410/gpio.c， 相关的宏定义在 include/asm-arm/arch-s3c2410/regs-gpio.h(1)void s3c2410_gpio_setpin(unsigned int pin, unsigned int to);设置相

26、应 GPIO 口的输出值，例如：pin=S3C2410_GPG2, to=0，则设置 S3C2410_GPG2 的输出值为 0; pin=S3C2410_GPG2, to=1，则设置 S3C2410_GPG2 的输出值为 1。(2)unsigned int s3c2410_gpio_getpin(unsigned int pin);获取相应 GPIO 口的值。3)void s3c2410_gpio_cfgpin(unsigned int pin, unsigned int function);设置相应 GPIO 口的工作模式，输入、输出、中断等。( 4) unsigned int s3c2410_gpio_ge