嵌入式学习4--混杂设备驱动

混杂设备驱动主要用于一些功能简单的器件，将之整合到一起，major为10，minor一般为动态分配，其实实际的还是字符设备驱动。

比常规字符设备驱动更好的地方就是在于它简化了编写过程，将一些步骤整合到了一起，使代码更加简洁，可读性更高，也便于维护和移植。

以下代码为超声波传感器的驱动代码

1.超声波SRF05传感器，在这里只用了Vcc、Trig、Echo、GND四个脚

A.Vcc 接5V电源

B.Trig接主板输出端，主要是发送启动信号

C.Echo接输入端，主要检测这个脚传回来的值进行距离计算

D.GND接地

使用注意：如果带电操作，一定要保证先接地，否则极易损坏器件

2.时序图

A.触发信号为至少维持20uS的高电平信号，需要控制Trig引脚来做启动

B.模块会发出8个40KHz的脉冲信号，并检测回波

C.如果有回波，就输出回响信号，回响信号会通过Echo引脚检测，检测到后做相应的处理

D.计算的公式为

3.以下为驱动代码，Linux驱动代码需要从下向上看

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <mach/platform.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <asm/uaccess.h>

#define DEVICE_NAME "ultra_drv"
#define GPIOC_CFG_ULTRA_TRIG (PAD_GPIO_B + 28) //Trig引脚
#define GPIOC_CFG_ULTRA_ECHO (PAD_GPIO_B + 29) //Echo引脚

static int echo_data_in(void)
{
   gpio_direction_input(GPIOC_CFG_ULTRA_ECHO); //设置为输入引脚
   return gpio_get_value(GPIOC_CFG_ULTRA_ECHO); //检测当前电平
}

static int ultra_read_data(void)
{
   unsigned int time_cnt = 0;
   unsigned int distance = 0;
   int ret = 0;

   ret = echo_data_in();

if(ret){
       while(echo_data_in() && ((time_cnt++) < 50000)) //如果返回的是高电平代表有回波信号，开始记录高电平持续时间
       {
           udelay(10);
       }

       distance = ((time_cnt * 3) / 2); //当Echo拉低的时候，代码测距完成，开始计算
   }

return (distance);
}

int ultra_drv_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
   printk("<4>" "ultra drv open\n");

   return 0;
}

ssize_t ultra_drv_read(struct file *filp, char __user *user_buf, size_t size, loff_t *offset)
{
   int ret = 0;
   unsigned int distance = 0;

   if(size != 4)
       return -EINVAL;

   gpio_direction_output(GPIOC_CFG_ULTRA_TRIG, 1); //启动信号，控制Trig引脚拉高
   udelay(20); //至少维持10uS的高电平
   gpio_set_value(GPIOC_CFG_ULTRA_TRIG, 0); //拉低Trig引脚，启动成功

   distance = ultra_read_data(); //开始检测Echo是否有回波信号

   ret = copy_to_user((int *)user_buf, &distance, sizeof(distance)); //将检测到的距离copy到用户空间，通过read读取到

   return 0;
}

static struct file_operations ultra_drv_fops = { //文件操作集
   .owner = THIS_MODULE,
   .open = ultra_drv_open,
   .read = ultra_drv_read
};

static struct miscdevice ultra_drv_miscdev = { //混杂设备
   .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR, //动态分配minor（此设备号）
   .name = DEVICE_NAME, //设备名，使用open打开的就是这个名字
   .fops = &ultra_drv_fops //文件操作集
};

static int __init ultra_drv_init(void)
{
   int ret = 0;

   gpio_free(GPIOC_CFG_ULTRA_TRIG); //野路子，避免内核中已经有功能使用该引脚，先释放掉

   ret = gpio_request(GPIOC_CFG_ULTRA_TRIG, "ultra_drv"); //释放后再申请给我们使用
   if(ret < 0){
       printk("<4>" "gpio_request %s %d fail\n", DEVICE_NAME, GPIOC_CFG_ULTRA_TRIG);
       return ret;
   }

ret = misc_register(&ultra_drv_miscdev); //注册混杂设备
   if(ret < 0){
       printk("<4>" "misc_register fail\n");
       return ret;
   }

   printk("<4>" "ultra drv init\n");

   return 0;
}

static void __exit ultra_drv_exit(void)
{
   gpio_free(GPIOC_CFG_ULTRA_TRIG);

   misc_deregister(&ultra_drv_miscdev);

   printk("<4>" "ultra drv exit\n");
}

module_init(ultra_drv_init);
module_exit(ultra_drv_exit);

MODULE_AUTHOR("ayl0521@sina.com"); //如有问题，可邮件探讨
MODULE_DESCRIPTION("ultrasonic drv");
MODULE_LICENSE("GPL");

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