本节目标：

通过定时器来防止按键抖动,测试程序是使用上节的:阻塞操作的测试程序

一、引入

如下图所示,在没有定时器防抖情况下，按键没有稳定之前会多次进入中断,使得输出多个相同信息出来

按键波形图,如下所示:

问：如何消去按键抖动？

答：通过定时器延时10ms,然后每当按键进入中断时就更新定时器延时10ms,若延时10ms到了说明已经过了抖动范围,然后再打印按键电平信息

二、定时器结构体和函数介绍

我们先来看看两个全局变量:

jiffies: 是系统时钟,全局变量,默认每隔10ms加1

HZ:是每S的频率,通过系统时钟换算出来,比如每隔10ms加1,那么HZ就等于100。

2.1、定时器结构体timer_list

timer_list常用结构体成员如下所示:

1)data //传递到*function超时处理函数的参数，可以通过参数来获取信息

2)expires //定时器到期的时间,当expires小于等于jiffies时,这个定时器便到期并调用定时器超时处理函数,然后就不会再调用了,比如要使用10ms后到期,赋值(jiffies+HZ/100)即可

3)void (*function)(unsigned long) //定时器超时处理函数。

2.2、定时器常用函数

init_timer(struct timer_list*) //定时器初始化结构体函数,

add_timer(struct timer_list*) //往系统添加定时器,告诉内核有个定时器结构体

mod_timer(struct timer_list *, unsigned long jiffier_timerout) //修改定时器的超时时间为jiffies_timerout, 当expires小于等于jiffies时,便调用定时器超时处理函数。

timer_pending(struct timer_list *) //定时器状态查询，如果在系统的定时器列表中则返回1，否则返回0；

del_timer(struct timer_list*) //删除定时器,在本驱动程序出口函数sixth_drv_exit()里添加

三、修改驱动程序实现定时器消抖动并测试

3.1、首先定义一个定时器结构体:

static struct timer_list buttons_timer; //定义定时器结构体

3.2、在init入口函数中初始化定时器结构体:

init_timer(&buttons_timer); //初始化结构体

/*成员.data未使用

不需要定时器到期时间,所以成员.expires无需初始化,默认为0,由于小于等于jiffies,会进入一次定时器超时函数*/

buttons_timer. function= buttons_timer_ function;

add_timer(&buttons_timer); //告诉内核，有一个定时器

注：以上3步可以用函数 setup_timer(time,func,data)代替，该函数实现赋值并初始化定时器,比手动设置更方便

3.3、在exit出口函数中删除定时器:

del_timer(&buttons_timer); //删除定时器

3.4、定义全局变量*irq_dev_id并在中断服务函数中获取dev_id

struct pin_desc *irq_dev_id ; //定义全局变量获取dev_id

并修改中断服务函数:

static irqreturn_t buttons_irq (int irq, void *dev_id) //中断服务函数

{

irq_dev_id =(struct pin_desc *)dev_id; //获取引脚描述结构体

/*每产生一次中断,则更新定时器10ms超时 */

mod_timer(&buttons_timer, jiffies+HZ/100);

return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);

}

注意: jiffies+HZ/100 也可以直接换成 jiffies + msecs_to_jiffies(10),更加方便

3.5、超时函数

当10ms超时到了,进入定时器超时函数,处理*irq_dev_id来判断是哪个按键按下的

static void buttons_timer_function(unsigned long data) //定时器超时函数

{

unsigned int pin_val=0;

if(!irq_dev_id) //初始化时,由于定时器.expires成员=0,会进入一次,若irq_dev_id为0则退出

{

printk("expires: timer out\n");

return ;

}

pin_val=s3c2410_gpio_getpin(irq_dev_id->pin); //获取按键值

if(pin_val)

{

/*按下 (下降沿),清除0x80*/

key_val=irq_dev_id->pin_status&0xef;

}

else

{

/*没有按下(上升沿),加上0x80*/

key_val=irq_dev_id->pin_status|0x80;

}

even_press=1; //退出等待队列

wake_up_interruptible(&button_wait); //唤醒 中断

kill_fasync(&button_async, SIGIO, POLL_IN); //发送SIGIO信号给应用层

}

3.6、测试效果

如下图所示,我们运行测试程序,来快速按下按键试试:

四、代码总览

测试程序代码使用阻塞操作的测试程序。

驱动程序sixth.c代码:

#include

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#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

static struct timer_list buttons_timer; //定义定时器结构体

struct pin_desc *irq_dev_id ; //定义全局变量获取dev_id

static struct class *sixthdrv_class;

static struct class_device *sixthdrv_class_devs;

/*定义互斥锁button_lock,被用来后面的down()和up()使用 */

static DECLARE_MUTEX(button_lock);

/* 声明等待队列类型中断 button_wait */

static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(button_wait);

/* 异步信号结构体变量 */

static struct fasync_struct * button_async;

/*

* 定义中断事件标志

* 0:进入等待队列 1:退出等待队列

*/

static int even_press=0;

/*

* 定义全局变量key_val,保存key状态

*/

static int key_val=0;

/*

*引脚描述结构体

*/

struct pin_desc{

unsigned int pin;

unsigned int pin_status;

};

/*

*key初始状态(没有按下): 0x81,0x82,0x83,0x84

*key状态(按下): 0x01,0x02,0x03,0x04

*/

struct pin_desc pins_desc[4]={

{S3C2410_GPF0,0x01 },

{S3C2410_GPF2, 0x02 },

{S3C2410_GPG3, 0x03 },

{S3C2410_GPG11,0x04},

} ;

int sixth_drv_class(struct inode *inode, struct file *file) //卸载中断

{

free_irq(IRQ_EINT0,&pins_desc[0]);

free_irq(IRQ_EINT2,&pins_desc[1]);

free_irq(IRQ_EINT11,&pins_desc[2]);

free_irq(IRQ_EINT19,&pins_desc[3]);

/*释放信号量*/

up(&button_lock);

return 0;

}

/*

* 确定是上升沿还是下降沿

*/

static irqreturn_t buttons_irq (int irq, void *dev_id) //中断服务函数

{

irq_dev_id =(struct pin_desc *)dev_id; //获取引脚描述结构体

/*每产生一次中断,则更新定时器10ms超时 */

mod_timer(&buttons_timer, jiffies+HZ/100);

return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);

}

static int sixth_drv_open(struct inode *inode, struct file *file)

{

if( file->f_flags & O_NONBLOCK ) //非阻塞操作,获取不到则退出

{

if(down_trylock(&button_lock) )

return -1;

}

else //阻塞操作，获取不到则进入休眠

{

down(&button_lock);

}

request_irq(IRQ_EINT0,buttons_irq,IRQT_BOTHEDGE,"S1",&pins_desc[0]);

request_irq(IRQ_EINT2, buttons_irq,IRQT_BOTHEDGE, "S2", &pins_desc[1]);

request_irq(IRQ_EINT11, buttons_irq,IRQT_BOTHEDGE, "S3", &pins_desc[2]);

request_irq(IRQ_EINT19, buttons_irq,IRQT_BOTHEDGE, "S4", &pins_desc[3]);

return 0;

}

static int sixth_drv_read(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)

{

if( file->f_flags & O_NONBLOCK ) //非阻塞操作,获取不到则退出

{

if(!even_press ) //没有按键按下

return -1;

}

/*阻塞操作,则直接进入休眠状态,直到有按键按下为止*/

/*进程 进入等待队列(休眠状态)*/

wait_event_interruptible(button_wait, even_press);

/*有按键按下,退出等待队列,上传key_val 给用户层*/

if(copy_to_user(buf,&key_val,sizeof(key_val)))

return EFAULT;

even_press=0;

return 0;

}

static unsigned sixth_poll(struct file *file, poll_table *wait)

{

unsigned int mask = 0;

poll_wait(file, &button_wait, wait); // 不会立即休眠

if (even_press)

mask |= POLLIN | POLLRDNORM;

return mask;

}

static int sixth_fasync (int fd, struct file *file, int on)

{

return fasync_helper(fd, file, on, & button_async); //初始化button_async结构体,就能使用kill_fasync()了

}

static struct file_operations sixth_drv_fops={

.owner = THIS_MODULE,

.open = sixth_drv_open,

.read = sixth_drv_read,

.release=sixth_drv_class, //里面添加free_irq函数,来释放中断服务函数

.poll = sixth_poll,

.fasync= sixth_fasync, //初始化异步信号函数

};

static void buttons_timer_function(unsigned long data) //定时器超时函数

{

unsigned int pin_val=0;

if(!irq_dev_id) //定时器.expires成员=0,会进入一次,若irq_dev_id为0则退出

{

printk("expires: timer out\n");

return ;

}

pin_val=s3c2410_gpio_getpin(irq_dev_id->pin);

if(pin_val)

{

/* 按下 (下降沿),清除0x80*/

key_val=irq_dev_id->pin_status&0xef;

}

else

{

/*没有按下(上升沿),加上0x80*/

key_val=irq_dev_id->pin_status|0x80;

}

even_press=1; //退出等待队列

wake_up_interruptible(&button_wait); //唤醒 中断

kill_fasync(&button_async, SIGIO, POLL_IN); //发送SIGIO信号给应用层

}

volatile int sixth_major;

static int sixth_drv_init(void)

{

init_timer(&buttons_timer); //初始化定时器

buttons_timer. function= buttons_timer_function; //定时器超时函数

add_timer(&buttons_timer); //添加到内核中

sixth_major=register_chrdev(0,"sixth_drv",&sixth_drv_fops); //创建驱动

sixthdrv_class=class_create(THIS_MODULE,"sixth_dev"); //创建类名

sixthdrv_class_devs=class_device_create(sixthdrv_class, NULL, MKDEV(sixth_major,0), NULL,"buttons");

return 0;

}

static int sixth_drv_exit(void)

{

unregister_chrdev(sixth_major,"sixth_drv"); //卸载驱动

class_device_unregister(sixthdrv_class_devs); //卸载类设

class_destroy(sixthdrv_class); //卸载类

del_timer(&buttons_timer); //删除定时器

return 0;

}

module_init(sixth_drv_init);

module_exit(sixth_drv_exit);

MODULE_LICENSE("GPL v2");

}