[Linux字符驱动] DIDO 74HC595实现遥控遥信功能

项目中经常会使用YK和YX功能，DI操作，简单来说就是外部输入高电平，软件检测信号就为1；外部信号输入低电平，软件检测信号就为0；依据这样的设计，我们来看一下字符驱动该如何完成。

下面介绍一种有IO控制和74HC595扩展控制DO的混合YK；

为什么要加74HC595芯片？

1、CPU的关键不够用

2、锁存作用，595是一种移位的锁存器，就是CPU程序复位后，锁存外部的状态不发送变化；比如：外部接触器断开时序有要求；

字符驱动的模型还是套用gpio系统；

1、模块的入口函数

module_init(at91_dido_init);
module_exit(at91_dido_cleanup);MODULE_DESCRIPTION ("AT91 dido DRIVER");
MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
MODULE_AUTHOR ("Jack");
MODULE_LICENSE ("GPL");

2、创建init和cleanup函数
定义初始化信息, 定义YK YX控制的结构体

struct dido_pin
{ulong DI_YX[MAX_YX_NUMBER];/*PA0~PA7*//*PE8~PE10*/ulong pin_shcp;  //shift register clock inputulong pin_stcp;  //storage register clock inputulong pin_ds;   //serial data input
};struct St_dido
{dev_t dev_major;char di_stat[MAX_YK_NUMBER];char do_stat[MAX_YK_NUMBER];//目前为一一对应关系struct dido_pin Dido_pin;atomic_t open_count;struct mutex dido_mudex;//互斥锁struct cdev dido_dev;//struct class *dido_class;struct device *dido_device;
};

3、注册及注销驱动流程
定义YX对应的硬件管脚和595控制管脚

static int __init at91_dido_init(void)
{ int retval = -1;int inum = 0;dev_t dev_id;// 分配一个结构pdido = (struct St_dido *)kzalloc(sizeof (struct St_dido),GFP_KERNEL);if(!pdido){printk("%s:kzalloc failded from:%s\n", __func__,DIDO_DETECT_NAME);return -ENOMEM;}//init low dido pinfor( inum=0; inum < 6; inum ++ ){pdido->Dido_pin.DI_YX[inum] = AT91_PIN_PE0+inum;}pdido->Dido_pin.DI_YX[6]  = AT91_PIN_PC16;pdido->Dido_pin.DI_YX[7]  = AT91_PIN_PC21;pdido->Dido_pin.pin_shcp  = AT91_PIN_PD28;pdido->Dido_pin.pin_stcp  = AT91_PIN_PD31;pdido->Dido_pin.pin_ds   = AT91_PIN_PD19;//printk("dido_pin:green:%d\n",pwdt->wdg_pin);mutex_init(&(pdido->dido_mudex));//pwdt->open_count = ATOMIC_INIT(0);//初始化为0//分配主设备号if (dido_major) {dev_id = MKDEV(dido_major, 0);retval = register_chrdev_region(dev_id, MAX_DIDO_NB,DIDO_DETECT_NAME);} else {retval = alloc_chrdev_region(&dev_id, 0, MAX_DIDO_NB,DIDO_DETECT_NAME);dido_major = MAJOR(dev_id);}if(retval<0){printk("dido: register error!\n");goto error_malloc;}elseprintk("dido:dido_major:%d\n",dido_major); cdev_init(&(pdido->dido_dev), &at91_dido_fops);retval = cdev_add(&(pdido->dido_dev), dev_id,MAX_DIDO_NB);if(retval<0){printk("dido:cdev_add faidido!!!\n");goto error_reg;}//创建类pdido->dido_class = class_create(THIS_MODULE,DIDO_DETECT_NAME);if(!pdido->dido_class){printk("dido:class_create error!\n");goto error_cdev;}pdido->dido_device= device_create(pdido->dido_class, NULL,MKDEV(dido_major, 0),NULL, DIDO_DETECT_NAME);if(!pdido->dido_device){printk("dido:device_create error!\n");goto error_class;}for(inum=0; inum<MAX_YX_NUMBER;inum++){pdido->di_stat[inum] = 1;pdido->do_stat[inum] = 0;}return 0;error_class:class_destroy(pdido->dido_class);
error_cdev:cdev_del(&(pdido->dido_dev));
error_reg:unregister_chrdev_region(dev_id,MAX_DIDO_NB);
error_malloc:kfree(pdido);return retval;
}

static void __exit at91_dido_cleanup(void)
{ int inum = 0;dev_t dev_id;dev_id = MKDEV(dido_major,0);if(pdido->dido_device){device_destroy(pdido->dido_class,MKDEV(dido_major, 0));}if(pdido->dido_class){class_destroy(pdido->dido_class);}// del cdevcdev_del(&(pdido->dido_dev));if(dido_major){unregister_chrdev_region(dev_id,MAX_DIDO_NB);}//mutex destorymutex_destroy(&pdido->dido_mudex);for(inum=0;inum<MAX_YX_NUMBER;inum++){pdido->di_stat[inum] = 1;pdido->do_stat[inum] = 0;}//释放内存kfree(pdido);printk("dido:mod is cleanup.\n");
}

4、595驱动

static int set_74hc595_shiftreg( struct St_dido *pdido, unsigned char index, int data )
{int i = 0;int tmpdata = 0;//获取原DO值同步到变量中for ( i = 0; i < 8; i ++ ){if ( pdido->do_stat[i] ){tmpdata |= (0x01 << i);}else{tmpdata &= ~(0x01 << i);}}printk(" tmpdata=0x%x\n",tmpdata);//操作移位寄存器for ( i = 0; i < 8; i ++ ) {if ( (tmpdata & 0x80) == 0x80 ){gpio_set_value(pdido->Dido_pin.pin_ds, 1);}else{gpio_set_value(pdido->Dido_pin.pin_ds, 0);}tmpdata = tmpdata << 1;gpio_set_value(pdido->Dido_pin.pin_shcp, 0);ndelay(200);gpio_set_value(pdido->Dido_pin.pin_shcp, 1);ndelay(200);}gpio_set_value(pdido->Dido_pin.pin_stcp, 0);ndelay(200);gpio_set_value(pdido->Dido_pin.pin_stcp, 1);ndelay(200);return 0;
}

5、驱动的操作方法

static struct file_operations at91_dido_fops={ .owner      = THIS_MODULE, .llseek     = NULL,.read       = NULL,.write      = NULL,.unlocked_ioctl      = at91_dido_ioctl, .open       = at91_dido_open, .release    = at91_dido_close,
};

6、控制方法实现函数

static long at91_dido_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long args)
{ int ret = 0;int didex = 0;char stat_buff[22]={0};unsigned char do_index = 0xff;struct St_dido*pdido;pdido = (struct St_dido *)filp->private_data;//检查命令的有效性if ((_IOC_TYPE(cmd) != DIDO_MAGIC_NB) || (_IOC_NR(cmd) > DIDOE_IOC_MAXNR)){printk("%s:CMD error\n",__func__);return -EINVAL;} //printk("at91_dido_ioctl!!\n");//判断空间是否可访问if(_IOC_DIR(cmd) & _IOC_READ){if(!access_ok(VERIFY_WRITE,(void *)args,_IOC_SIZE(cmd)))return -EFAULT;} else if(_IOC_DIR(cmd) & _IOC_WRITE){if(!access_ok(VERIFY_READ,(void *)args,_IOC_SIZE(cmd)))return -EFAULT;ret = __get_user(do_index, (__u8 __user *)args);if(ret)return -EFAULT;else if((do_index>MAX_YK_NUMBER) || (do_index<=0))return -EINVAL;do_index--;
//    printk("do_index:%d\n",do_index);} //互斥锁if(mutex_lock_interruptible(&(pdido->dido_mudex))){return -ERESTARTSYS;} switch(cmd) {case DIDO_DO_OUTPUT_HIGH:// 放入等待队列 pdido->do_stat[do_index] = 1;set_74hc595_shiftreg( pdido, do_index, 1 );break;case DIDO_DO_OUTPUT_LOW:// 放入等待队列pdido->do_stat[do_index] = 0;set_74hc595_shiftreg( pdido, do_index, 0 );break;case DIDO_GET_STATUSE:for(didex = 0; didex < MAX_YX_NUMBER; didex ++){pdido->di_stat[didex] = gpio_get_value(pdido->Dido_pin.DI_YX[didex]);}memcpy(stat_buff,pdido->do_stat,MAX_YK_NUMBER);memcpy(stat_buff+MAX_YK_NUMBER,pdido->di_stat,MAX_YX_NUMBER);if (__copy_to_user((void __user *)args,stat_buff,sizeof(stat_buff))){mutex_unlock(&(pdido->dido_mudex));return -EFAULT;}break;default:printk("outage:error cmd %d.\n", cmd);mutex_unlock(&(pdido->dido_mudex));return -EINVAL;}mutex_unlock(&(pdido->dido_mudex));return ret;}

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