linux驱动数码管-基于74HC164D

1、查看电路原理图，确定驱动数码管对应的元件，及GPIO口

2、这里我们用的uart2的引脚，复用为GPIO口

3、上面确定了驱动数码管涉及的元器件为CS4021B（数码管）、74HC164D（移位寄存器）以及SOC的GPIO口，所以需要先找到74HC164D的芯片资料，查看该芯片是如何驱动A-G、A1-G1并输出特定的电平控制数码管

4、当时钟信号（CP 对应 SCK）从低电平变为高电平时，芯片将读取DSA（B）输入的电平信号，并将电平信号保存到Q0上（同时Q0会输出该电平），当时钟CP第二次由低电平变为高电平的时候将 Q0 的数据移动到 Q1，新的电平信号将被保存在 Q0。依此类推，每一个时钟周期中都有一个串行数据输入到 Q0，而其他的数据则不断往高位移动直到有数据传输结束。如果不再有时钟周期输入，则这些数据将暂存在输出端。

5、确定数码管的真值表，电路采用的共阳极，因此数码管Qn输出低电平时，对应的LED会亮，对应的真值表如下

6、驱动代码

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/delay.h>#define DIGITAL_TUBE_SCK 64
#define DIGITAL_TUBE_SDA 65#define LOW               0
#define HIGH             1struct digital_tube{int major;struct class *class;struct device *dev;};struct digital_tube *lpf_digital_tube;int digital_tube_open(struct inode *inode,struct file *filp)
{printk("---------LPF:%s----------\n",__func__);return 0;
}int digital_tube_release(struct inode *inode,struct file *filp)
{printk("---------LPF:%s----------\n",__func__);return 0;
}static const struct file_operations digital_tube_fops={.owner = THIS_MODULE,.open = digital_tube_open,.release = digital_tube_release,
};//echo X(0<= X <10) > digital_tube_value,执行此函数
static void set_single_number(int number)
{u8 true_table[] = {0x02,0x9E,0x24,0x0C,0x98,0x48,0x40,0x1E,0x00,0x08};u8 data;u8 value;int count;data = true_table[number];for(count=0;count < 8;count ++){value = data&0x01;printk("-------LPF:%o---------\n",value);gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SDA,value);gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SCK,LOW);gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SCK,HIGH);gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SCK,LOW);gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SDA,LOW);data = data>>1;}data=0xFE;for(count=0;count<8;count++){value = data&0x01;printk("-------LPF:%o---------\n",value);gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SDA,value);gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SCK,LOW);gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SCK,HIGH);gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SCK,LOW);gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SDA,LOW);data = data>>1;}}//echo X(X >= 10) > digital_tube_value,执行此函数static void set_double_number(int number)
{u8 true_table[] = {0x02,0x9E,0x24,0x0C,0x98,0x48,0x40,0x1E,0x00,0x08};u8 data;u8 value;int count;data = true_table[number];for(count=0;count < 8;count ++){value = data&0x01;printk("-------LPF:%o---------\n",value);gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SDA,value);gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SCK,LOW);gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SCK,HIGH);gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SCK,LOW);gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SDA,LOW);data = data>>1;}}/*返回写入的字符串长度，否则会无限回调 */
static ssize_t echo_digital_tube_value(struct device *dev,struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t len)
{int value = 0 ;//int i;int single_value,double_value;/*将应用空间传递的(char *)类型数据转换为内核空间10进制整形 */value = simple_strtoul(buf, NULL, 10);if(value<0 && value >99 )return len;single_value = value % 10;double_value = value / 10;printk("---------LPF:%s----------\n",__func__);printk("---------LPF:value %d single_value %d double_value %d----------\n",value,single_value,double_value);if(double_value == 0){set_single_number(single_value);}else{set_double_number(single_value);set_double_number(double_value);}return len;
}static ssize_t cat_digital_tube_value(struct device *dev,struct device_attribute *attr, char *buf)
{printk("---------LPF:%s----------\n",__func__);return 0;}/*#define DEVICE_ATTR(_name, _mode, _show, _store)  /struct device_attribute dev_attr_##_name = __ATTR(_name, _mode, _show, _store)类似：static struct kobj_attribute hello_value_attribute = __ATTR(hello_value, 0666, hello_show, hello_store);S_IWUSR|S_IRUSR 读写权限
*/static DEVICE_ATTR(digital_tube_value, S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IWGRP  ,cat_digital_tube_value, echo_digital_tube_value);/* 驱动模块入口 */
static int __init digital_tube_init_module(void)
{int ret;/*空间申请*/lpf_digital_tube = kzalloc(sizeof(struct digital_tube),GFP_KERNEL);if(IS_ERR(lpf_digital_tube)){printk("-------LPF-%s:kzalloc lpf_digital_tube failed!--------\n",__func__);ret = PTR_ERR(lpf_digital_tube);return ret;}/* 设备号申请*/lpf_digital_tube->major = register_chrdev(0, "digital_tube_major", &digital_tube_fops);if(lpf_digital_tube->major < 0){printk("-------LPF-%s:failed to creat lpf_digital_tube->major-------\n",__func__);ret = -EINVAL;goto err_kzalloc;}/*创建设备类*/lpf_digital_tube->class = class_create(THIS_MODULE, "digital_tube_class");if(IS_ERR(lpf_digital_tube->class)){printk("-------LPF-%s:failed to creat lpf_digital_tube->class--------\n",__func__);ret = PTR_ERR(lpf_digital_tube->class);goto err_register;}/*创建digital_tube_device设备节点文件*/lpf_digital_tube->dev = device_create(lpf_digital_tube->class,NULL,MKDEV(lpf_digital_tube->major, 0),NULL,"digital_tube_device");if(IS_ERR(lpf_digital_tube->dev)){printk("-------LPF-%s:failed to creat lpf_digital_tube->dev--------\n",__func__);ret = PTR_ERR(lpf_digital_tube->dev);goto err_device_create;}/* 在 设备目录下创建一个digital_tube_value属性文件 /sys/class/digital_tube_class/digital_tube_device/digital_tube_value */ret=sysfs_create_file(&(lpf_digital_tube->dev->kobj), &dev_attr_digital_tube_value.attr);if(ret != 0){printk("-------LPF-%s:failed to creat sysfs_create_file ret:%d--------\n",__func__,ret);goto err_sysfs_create_file;}/* gpio_request */ret = gpio_request(DIGITAL_TUBE_SDA, "digital_tube_sda");if(ret!=0){printk("-------LPF-%s:SDA_GPIO: %d request failed!--------\n",__func__,DIGITAL_TUBE_SDA);goto err_sda_request;}else{printk("-------LPF-%s:SDA_GPIO: %d request success!-------\n",__func__,DIGITAL_TUBE_SDA);}ret = gpio_request(DIGITAL_TUBE_SCK, "digital_tube_sck");if(ret!=0){printk("-------LPF-%s:SCK_GPIO: %d request failed!--------\n",__func__,DIGITAL_TUBE_SCK);goto err_sck_request;}else{printk("-------LPF-%s:SCK_GPIO: %d request success!-------\n",__func__,DIGITAL_TUBE_SCK);}gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SDA,LOW);gpio_direction_output(DIGITAL_TUBE_SCK,LOW);return ret;/*错误处理*/
err_sck_request:    gpio_free(DIGITAL_TUBE_SDA);
err_sda_request:sysfs_remove_file(&(lpf_digital_tube->dev->kobj), &dev_attr_digital_tube_value.attr); //删除创建的属性文件
err_sysfs_create_file:device_destroy(lpf_digital_tube->class,MKDEV(lpf_digital_tube->major, 0));
err_device_create:class_destroy(lpf_digital_tube->class);
err_register:unregister_chrdev(lpf_digital_tube->major,"digital_tube_major");
err_kzalloc:kfree(lpf_digital_tube);return ret;
}/* 驱动模块出口 */
static void __exit digital_tube_exit_module(void)
{gpio_free(DIGITAL_TUBE_SCK);gpio_free(DIGITAL_TUBE_SDA);sysfs_remove_file(&(lpf_digital_tube->dev->kobj), &dev_attr_digital_tube_value.attr);device_destroy(lpf_digital_tube->class,MKDEV(lpf_digital_tube->major, 0));class_destroy(lpf_digital_tube->class);unregister_chrdev(lpf_digital_tube->major,"digital_tube_major"); kfree(lpf_digital_tube);}module_init(digital_tube_init_module);
module_exit(digital_tube_exit_module);
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

6.查看效果

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