【正点原子Linux连载】第四十四章 设备树下的LED驱动实验 -摘自【正点原子】I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南V1.0
1）实验平台：正点原子阿尔法Linux开发板
2）平台购买地址：https://item.taobao.com/item.htm?id=603672744434
2）全套实验源码+手册+视频下载地址：http://www.openedv.com/thread-300792-1-1.html
3）对正点原子Linux感兴趣的同学可以加群讨论：935446741
4）关注正点原子公众号，获取最新资料更新
第四十四章 设备树下的LED驱动实验
上一章我们详细的讲解了设备树语法以及在驱动开发中常用的OF函数，本章我们就开始第一个基于设备树的Linux驱动实验。本章在第四十二章实验的基础上完成，只是将其驱动开发改为设备树形式而已。
44.1 设备树LED驱动原理
在《第四十二章 新字符设备驱动实验》中，我们直接在驱动文件newchrled.c中定义有关寄存器物理地址，然后使用io_remap函数进行内存映射，得到对应的虚拟地址，最后操作寄存器对应的虚拟地址完成对GPIO的初始化。本章我们在第四十二章实验基础上完成，本章我们使用设备树来向Linux内核传递相关的寄存器物理地址，Linux驱动文件使用上一章讲解的OF函数从设备树中获取所需的属性值，然后使用获取到的属性值来初始化相关的IO。本章实验还是比较简单的，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。
44.2 硬件原理图分析
本章实验硬件原理图参考8.3小节即可。
44.3 实验程序编写
本实验对应的例程路径为：开发板光盘-> 2、Linux驱动例程-> 4_dtsled。
本章实验在四十二章实验的基础上完成，重点是将驱动改为基于设备树的.
44.3.1 修改设备树文件
在根节点“/”下创建一个名为“alphaled”的子节点，打开imx6ull-alientek-emmc.dts文件，在根节点“/”最后面输入如下所示内容：
示例代码44.3.1.1 alphaled节点
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 };
第2、3行，属性#address-cells和#size-cells都为1，表示reg属性中起始地址占用一个字长(cell)，地址长度也占用一个字长(cell)。
第4行，属性compatbile设置alphaled节点兼容性为“atkalpha-led”。
第5行，属性status设置状态为“okay”。
第6~10行，reg属性，非常重要！reg属性设置了驱动里面所要使用的寄存器物理地址，比如第6行的“0X020C406C 0X04”表示I.MX6ULL的CCM_CCGR1寄存器，其中寄存器首地址为0X020C406C，长度为4个字节。
设备树修改完成以后输入如下命令重新编译一下imx6ull-alientek-emmc.dts：
make dtbs
编译完成以后得到imx6ull-alientek-emmc.dtb，使用新的imx6ull-alientek-emmc.dtb启动Linux内核。Linux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，结果如图44.3.1.1所示：
图44.3.1.1 alphaled节点
如果没有“alphaled”节点的话请重点查看下面两点：
①、检查设备树修改是否成功，也就是alphaled节点是否为根节点“/”的子节点。
②、检查是否使用新的设备树启动的Linux内核。
可以进入到图44.3.1中的alphaled目录中，查看一下都有哪些属性文件，结果如图44.3.1.2所示：
图44.3.1.2 alphaled节点文件
大家可以查看一下compatible、status等属性值是否和我们设置的一致。
44.3.2 LED灯驱动程序编写
设备树准备好以后就可以编写驱动程序了，本章实验在第四十二章实验驱动文件newchrled.c的基础上修改而来。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：
示例代码44.3.2.1 dtsled.c文件内容
1 #include <linux/types.h>
2 #include <linux/kernel.h>
3 #include <linux/delay.h>
4 #include <linux/ide.h>
5 #include <linux/init.h>
6 #include <linux/module.h>
7 #include <linux/errno.h>
8 #include <linux/gpio.h>
9 #include <linux/cdev.h>
10 #include <linux/device.h>
11 #include <linux/of.h>
12 #include <linux/of_address.h>
13 #include <asm/mach/map.h>
14 #include <asm/uaccess.h>
15 #include <asm/io.h>
16 /***************************************************************
17 Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
18 文件名 : dtsled.c
19 作者 : 左忠凯
20 版本 : V1.0
21 描述 : LED驱动文件。
22 其他 : 无
23 论坛 : www.openedv.com
24 日志 : 初版V1.0 2019/7/9 左忠凯创建
25 ***************************************************************/
26 #define DTSLED_CNT 1 /* 设备号个数 */
27 #define DTSLED_NAME "dtsled" /* 名字 */
28 #define LEDOFF 0 /* 关灯 */
29 #define LEDON 1 /* 开灯 */
30
31 /* 映射后的寄存器虚拟地址指针 */
32 static void __iomem *IMX6U_CCM_CCGR1;
33 static void __iomem *SW_MUX_GPIO1_IO03;
34 static void __iomem *SW_PAD_GPIO1_IO03;
35 static void __iomem *GPIO1_DR;
36 static void __iomem *GPIO1_GDIR;
37
38 /* dtsled设备结构体 */
39 struct dtsled_dev{40 dev_t devid; /* 设备号 */
41 struct cdev cdev; /* cdev */
42 struct class *class; /* 类 */
43 struct device *device; /* 设备 */
44 int major; /* 主设备号 */
45 int minor; /* 次设备号 */
46 struct device_node *nd; /* 设备节点 */
47 };
48
49 struct dtsled_dev dtsled; /* led设备 */
50
51 /*
52 * @description : LED打开/关闭
53 * @param - sta : LEDON(0) 打开LED，LEDOFF(1) 关闭LED
54 * @return : 无
55 */
56 void led_switch(u8 sta)
57 {58 u32 val = 0;
59 if(sta == LEDON) {60 val = readl(GPIO1_DR);
61 val &= ~(1 << 3);
62 writel(val, GPIO1_DR);
63 }else if(sta == LEDOFF) {64 val = readl(GPIO1_DR);
65 val|= (1 << 3);
66 writel(val, GPIO1_DR);
67 }
68 }
69
70 /*
71 * @description : 打开设备
72 * @param – inode : 传递给驱动的inode
73 * @param – filp : 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量
74 * 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。
75 * @return : 0 成功;其他 失败
76 */
77 static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
78 {79 filp->private_data = &dtsled; /* 设置私有数据 */
80 return 0;
81 }
82
83 /*
84 * @description : 从设备读取数据
85 * @param – filp : 要打开的设备文件(文件描述符)
86 * @param - buf : 返回给用户空间的数据缓冲区
87 * @param - cnt : 要读取的数据长度
88 * @param – offt : 相对于文件首地址的偏移
89 * @return : 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败
90 */
91 static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf,
size_t cnt, loff_t *offt)
92 {93 return 0;
94 }
95
96 /*
97 * @description : 向设备写数据
98 * @param - filp : 设备文件，表示打开的文件描述符
99 * @param - buf : 要写给设备写入的数据
100 * @param - cnt : 要写入的数据长度
101 * @param – offt : 相对于文件首地址的偏移
102 * @return : 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败
103 */
104 static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
105 {106 int retvalue;
107 unsigned char databuf[1];
108 unsigned char ledstat;
109
110 retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);
111 if(retvalue < 0) {112 printk("kernel write failed!\r\n");
113 return -EFAULT;
114 }
115
116 ledstat = databuf[0]; /* 获取状态值 */
117
118 if(ledstat == LEDON) {
119 led_switch(LEDON); /* 打开LED灯 */
120 } else if(ledstat == LEDOFF) {121 led_switch(LEDOFF); /* 关闭LED灯 */
122 }
123 return 0;
124 }
125
126 /*
127 * @description : 关闭/释放设备
128 * @param – filp : 要关闭的设备文件(文件描述符)
129 * @return : 0 成功;其他 失败
130 */
131 static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
132 {133 return 0;
134 }
135
136 /* 设备操作函数 */
137 static struct file_operations dtsled_fops = {138 .owner = THIS_MODULE,
139 .open = led_open,
140 .read = led_read,
141 .write = led_write,
142 .release = led_release,
143 };
144
145 /*
146 * @description : 驱动入口函数
147 * @param : 无
148 * @return : 无
149 */
150 static int __init led_init(void)
151 {152 u32 val = 0;
153 int ret;
154 u32 regdata[14];
155 const char *str;
156 struct property *proper;
157
158 /* 获取设备树中的属性数据 */
159 /* 1、获取设备节点：alphaled */
160 dtsled.nd = of_find_node_by_path("/alphaled");
161 if(dtsled.nd == NULL) {162 printk("alphaled node can not found!\r\n");
163 return -EINVAL;
164 } else {165 printk("alphaled node has been found!\r\n");
166 }
167
168 /* 2、获取compatible属性内容 */
169 proper = of_find_property(dtsled.nd, "compatible", NULL);
170 if(proper == NULL) {171 printk("compatible property find failed\r\n");
172 } else {173 printk("compatible = %s\r\n", (char*)proper->value);
174 }
175
176 /* 3、获取status属性内容 */
177 ret = of_property_read_string(dtsled.nd, "status", &str);
178 if(ret < 0){179 printk("status read failed!\r\n");
180 } else {181 printk("status = %s\r\n",str);
182 }
183
184 /* 4、获取reg属性内容 */
185 ret = of_property_read_u32_array(dtsled.nd, "reg", regdata, 10);
186 if(ret < 0) {187 printk("reg property read failed!\r\n");
188 } else {189 u8 i = 0;
190 printk("reg data:\r\n");
191 for(i = 0; i < 10; i++)
192 printk("%#X ", regdata[i]);
193 printk("\r\n");
194 }
195
196 /* 初始化LED */
197 #if 0
198 /* 1、寄存器地址映射 */
199 IMX6U_CCM_CCGR1 = ioremap(regdata[0], regdata[1]);
200 SW_MUX_GPIO1_IO03 = ioremap(regdata[2], regdata[3]);
201 SW_PAD_GPIO1_IO03 = ioremap(regdata[4], regdata[5]);
202 GPIO1_DR = ioremap(regdata[6], regdata[7]);
203 GPIO1_GDIR = ioremap(regdata[8], regdata[9]);
204 #else
205 IMX6U_CCM_CCGR1 = of_iomap(dtsled.nd, 0);
206 SW_MUX_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 1);
207 SW_PAD_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 2);
208 GPIO1_DR = of_iomap(dtsled.nd, 3);
209 GPIO1_GDIR = of_iomap(dtsled.nd, 4);
210 #endif
211
212 /* 2、使能GPIO1时钟 */
213 val = readl(IMX6U_CCM_CCGR1);
214 val &= ~(3 << 26); /* 清楚以前的设置 */
215 val |= (3 << 26); /* 设置新值 */
216 writel(val, IMX6U_CCM_CCGR1);
217
218 /* 3、设置GPIO1_IO03的复用功能，将其复用为
219 * GPIO1_IO03，最后设置IO属性。
220 */
221 writel(5, SW_MUX_GPIO1_IO03);
222
223 /* 寄存器SW_PAD_GPIO1_IO03设置IO属性 */
224 writel(0x10B0, SW_PAD_GPIO1_IO03);
225
226 /* 4、设置GPIO1_IO03为输出功能 */
227 val = readl(GPIO1_GDIR);
228 val &= ~(1 << 3); /* 清除以前的设置 */
229 val |= (1 << 3); /* 设置为输出 */
230 writel(val, GPIO1_GDIR);
231
232 /* 5、默认关闭LED */
233 val = readl(GPIO1_DR);
234 val |= (1 << 3);
235 writel(val, GPIO1_DR);
236
237 /* 注册字符设备驱动 */
238 /* 1、创建设备号 */
239 if (dtsled.major) { /* 定义了设备号 */
240 dtsled.devid = MKDEV(dtsled.major, 0);
241 register_chrdev_region(dtsled.devid, DTSLED_CNT, DTSLED_NAME);
242 } else { /* 没有定义设备号 */
243 alloc_chrdev_region(&dtsled.devid, 0, DTSLED_CNT, DTSLED_NAME); /* 申请设备号 */
244 dtsled.major = MAJOR(dtsled.devid); /* 获取分配号的主设备号 */
245 dtsled.minor = MINOR(dtsled.devid); /* 获取分配号的次设备号 */
246 }
247 printk("dtsled major=%d,minor=%d\r\n",dtsled.major, dtsled.minor);
248
249 /* 2、初始化cdev */
250 dtsled.cdev.owner = THIS_MODULE;
251 cdev_init(&dtsled.cdev, &dtsled_fops);
252
253 /* 3、添加一个cdev */
254 cdev_add(&dtsled.cdev, dtsled.devid, DTSLED_CNT);
255
256 /* 4、创建类 */
257 dtsled.class = class_create(THIS_MODULE, DTSLED_NAME);
258 if (IS_ERR(dtsled.class)) {259 return PTR_ERR(dtsled.class);
260 }
261
262 /* 5、创建设备 */
263 dtsled.device = device_create(dtsled.class, NULL, dtsled.devid, NULL, DTSLED_NAME);
264 if (IS_ERR(dtsled.device)) {265 return PTR_ERR(dtsled.device);
266 }
267
268 return 0;
269 }
270
271 /*
272 * @description : 驱动出口函数
273 * @param : 无
274 * @return : 无
275 */
276 static void __exit led_exit(void)
277 {278 /* 取消映射 */
279 iounmap(IMX6U_CCM_CCGR1);
280 iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03);
281 iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO03);
282 iounmap(GPIO1_DR);
283 iounmap(GPIO1_GDIR);
284
285 /* 注销字符设备驱动 */
286 cdev_del(&dtsled.cdev);/* 删除cdev */
287 unregister_chrdev_region(dtsled.devid, DTSLED_CNT);/*注销设备号*/
288
289 device_destroy(dtsled.class, dtsled.devid);
290 class_destroy(dtsled.class);
291 }
292
293 module_init(led_init);
294 module_exit(led_exit);
295 MODULE_LICENSE("GPL");
296 MODULE_AUTHOR("zuozhongkai");
dtsled.c文件中的内容和第四十二章的newchrled.c文件中的内容基本一样，只是dtsled.c中包含了处理设备树的代码，我们重点来看一下这部分代码。
第46行，在设备结构体dtsled_dev中添加了成员变量nd，nd是device_node结构体类型指针，表示设备节点。如果我们要读取设备树某个节点的属性值，首先要先得到这个节点，一般在设备结构体中添加device_node指针变量来存放这个节点。
第160~166行，通过of_find_node_by_path函数得到alphaled节点，后续其他的OF函数要使用device_node。
第169~174行，通过of_find_property函数获取alphaled节点的compatible属性，返回值为property结构体类型指针变量，property的成员变量value表示属性值。
第177~182行，通过of_property_read_string函数获取alphaled节点的status属性值。
第185~194行，通过of_property_read_u32_array函数获取alphaled节点的reg属性所有值，并且将获取到的值都存放到regdata数组中。第192行将获取到的reg属性值依次输出到终端上。
第199~203行，使用“古老”的ioremap函数完成内存映射，将获取到的regdata数组中的寄存器物理地址转换为虚拟地址。
第205~209行，使用of_iomap函数一次性完成读取reg属性以及内存映射，of_iomap函数是设备树推荐使用的OF函数。
44.3.3 编写测试APP
本章直接使用第四十二章的测试APP，将上一章的ledApp.c文件复制到本章实验工程下即可。
44.4 运行测试
44.4.1 编译驱动程序和测试APP
1、编译驱动程序
编写Makefile文件，本章实验的Makefile文件和第四十章实验基本一样，只是将obj-m变量的值改为dtsled.o，Makefile内容如下所示：
示例代码44.4.1.1 Makefile文件
1 KERNELDIR := /home/zuozhongkai/linux/IMX6ULL/linux/temp/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_alientek
…
4 obj-m := dtsled.o
…
11 clean:
12 $(MAKE) -C (KERNELDIR)M=(KERNELDIR) M=(KERNELDIR)M=(CURRENT_PATH) clean
第4行，设置obj-m变量的值为dtsled.o。
输入如下命令编译出驱动模块文件：
make -j32
编译成功以后就会生成一个名为“dtsled.ko”的驱动模块文件。
2、编译测试APP
输入如下命令编译测试ledApp.c这个测试程序：
arm-linux-gnueabihf-gcc ledApp.c -o ledApp
编译成功以后就会生成ledApp这个应用程序。
44.4.2 运行测试
将上一小节编译出来的dtsled.ko和ledApp这两个文件拷贝到rootfs/lib/modules/4.1.15目录中，重启开发板，进入到目录lib/modules/4.1.15中，输入如下命令加载dtsled.ko驱动模块：
depmod //第一次加载驱动的时候需要运行此命令
modprobe dtsled.ko //加载驱动
驱动加载成功以后会在终端中输出一些信息，如图44.4.2.1所示：
图44.4.2.1 驱动加载成功以后输出的信息
从图44.4.2.1可以看出，alpahled这个节点找到了，并且compatible属性值为“atkalpha-led”，status属性值为“okay”，reg属性的值为“0X20C406C 0X4 0X20E0068 0X4 0X20E02F4 0X4 0X209C000 0X4 0X209C004 0X4”，这些都和我们设置的设备树一致。
驱动加载成功以后就可以使用ledApp软件来测试驱动是否工作正常，输入如下命令打开LED灯：
./ledApp /dev/dtsled 1 //打开LED灯
输入上述命令以后观察I.MX6U-ALPHA开发板上的红色LED灯是否点亮，如果点亮的话说明驱动工作正常。在输入如下命令关闭LED灯：
./ledApp /dev/dtsled 0 //关闭LED灯
输入上述命令以后观察I.MX6U-ALPHA开发板上的红色LED灯是否熄灭。如果要卸载驱动的话输入如下命令即可：
rmmod dtsled.ko
【正点原子Linux连载】第四十四章 设备树下的LED驱动实验 -摘自【正点原子】I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南V1.0相关推荐
- linux 正点原子ov5640_【正点原子FPGA连载】第二十六章基于OV5640的二值化实验-摘自【正点原子】领航者 ZYNQ 之嵌入式开发指南 (amobbs.com 阿莫电子论坛)...
本帖最后由 正点原子 于 2020-10-26 16:21 编辑 QQ群头像.png (1.78 KB) 2020-10-24 10:50 上传5)关注正点原子公众号,获取最新资料 100846rel ...
- 【正点原子MP157连载】第十五章 窗口门狗（WWDG）实验-摘自【正点原子】STM32MP1 M4裸机CubeIDE开发指南
1)实验平台:正点原子STM32MP157开发板 2)购买链接:https://item.taobao.com/item.htm?&id=629270721801 3)全套实验源码+手册+视频 ...
- 【正点原子MP157连载】第二十四章 设备树下的LED驱动实验-摘自【正点原子】STM32MP1嵌入式Linux驱动开发指南V1.7
1)实验平台:正点原子STM32MP157开发板 2)购买链接:https://item.taobao.com/item.htm?&id=629270721801 3)全套实验源码+手册+视频 ...
- 【正点原子MP157连载】第三十五章 设备树下的platform驱动编写-摘自【正点原子】STM32MP1嵌入式Linux驱动开发指南V1.7
1)实验平台:正点原子STM32MP157开发板 2)购买链接:https://item.taobao.com/item.htm?&id=629270721801 3)全套实验源码+手册+视频 ...
- 韦东山 IMX6ULL和正点原子_「正点原子Linux连载」第四十四章设备树下的LED驱动实验...
1)实验平台:正点原子Linux开发板 2)摘自<正点原子I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南> 关注官方微信号公众号,获取更多资料:正点原子 上一章我们详细的讲解了设备树语法以及在驱 ...
- 【正点原子FPGA连载】第三十一章RTC实时时钟数码管显示实验 -摘自【正点原子】新起点之FPGA开发指南_V2.1
1)实验平台:正点原子新起点V2开发板 2)平台购买地址:https://detail.tmall.com/item.htm?id=609758951113 2)全套实验源码+手册+视频下载地址:ht ...
- linux键盘设置的文件在哪个文件夹,「正点原子Linux连载」第十五章按键输入试验...
原标题:「正点原子Linux连载」第十五章按键输入试验 第十五章按键输入试验 前面几章试验都是讲解如何使用I.MX6U的GPIO输出控制功能,I.MX6U的IO不仅能作为输出,而且也可以作为输入.I. ...
- linux uart寄存器 代替 printk,Linux驱动学习之设备树（设备树下的LED驱动实验），...
Linux驱动学习之设备树(设备树下的LED驱动实验), 概念 Linux内核从3.x开始引入设备树的概念,用于实现驱动代码与设备信息相分离.相当于从驱动代码分离出来的配置文件,比如串口的波特率通过设 ...
- 【正点原子Linux连载】第四十五章 pinctrl和gpio子系统实验 -摘自【正点原子】I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南V1.0
1)实验平台:正点原子阿尔法Linux开发板 2)平台购买地址:https://item.taobao.com/item.htm?id=603672744434 2)全套实验源码+手册+视频下载地址: ...
最新文章
- MySQL面试题 | 附答案解析（十五）
- 如何拼通网络ip地址_如何解决IP地址冲突
- Mysql分析-profile详解
- Oracle中比较日期大小
- 二叉树的深度优先和广度优先遍历
- 阿里巴巴HBase高可用8年填坑实录
- QQ浏览器如何修改截屏快捷键？QQ浏览器修改截屏快捷键的方法
- linux 针对目录空间配额,linux磁盘配额quota
- Hemberg-lab单细胞转录组数据分析（六）
- linux压缩命令（二）bzip2总结
- c语言求行列式的值原理,新手作品：行列式计算C语言版
- 五秒原则，做一件事之前数 5 秒，1,2,3,4,5 立马去做。比如睡觉：数五秒，立马放下手机，闭眼。...
- 使用X-shell管理员root连接ubuntu17.10服务器拒绝密码的一个失误！
- python 大智慧股池_大智慧的一般设置及股票池的安装步骤、使用方法
- 《统计学》第八版贾俊平第七章知识点总结及课后习题答案
- 福州化工实验室建设注意隐患分析
- 【信息系统项目管理师】第十六章 变更管理思维导图
- (HTTP 503) (Request-ID: req-4f56de6f-d29c-4c44-aed3-e6ef8253384a)
- 提高Java反射速度的方法以及对setAccessable的误解
- 基于 8051单片机的线跟随小车