手把手教linux设备驱动,手把手教你写Linux设备驱动---定时器(一)(基于友善之臂4412开发板)...
这个专题我们来说下Linux中的定时器。
在Linux内核中,有这样的一个定时器,叫做内核定时器,内核定时器用于控制某个函数,也就是定时器将要处理的函数在未来的某个特定的时间内执行。内核定时器注册的处理函数只执行一次,即不是循环执行的。
如果对延迟的精度要求不高的话,最简单的实现方法如下
---
忙等待:
Unsigned long j = jiffies + jit_delay * HZ;
While(jiffies < j)
{
……
}
下面来说下具体的参数代表的含义:
jiffies:全局变量,用来记录自系统启动以来产生的节拍总数。启动时内核将该变量初始化为0;
此后每次时钟中断处理程序增加该变量的值。每一秒钟中断次数HZ,jiffies一秒内增加HZ。系统运行时间= jiffie/HZ.
jiffies用途:计算流逝时间和时间管理
jiffies内部表示:
extern u64 jiffies_64;
extern unsigned long volatilejiffies; //位长更系统有关32/64---->
|
|
32位:497天后溢出
64位:……
在定时器中有这样一个概念,度量时间差:
时钟中断由系统的定时硬件以周期性的时间间隔产生,这个间隔说白了其实就是频率由内核根据HZ来确定,HZ是一个与体系结构无关的常数,可以配置为(50-1200),在X86平台,它的值被默认为1000 ;
定时器在内核中相关的头文件以及数据结构如下:
#include /*timer*/
#include /*jiffies*/
struct timer_list {
/*
* All fields that change during normal runtime grouped to the
* same cacheline
*/
//定时器可以作为链表的一个节点
struct list_head entry;
//定时值基于jiffies
unsigned long expires;
//定时器内部值
struct tvec_base *base;
//定时器处理函数
void (*function)(unsigned long);
//定时器处理函数参数
unsigned long data;
int slack;
#ifdef CONFIG_TIMER_STATS
int start_pid;
void *start_site;
char start_comm[16];
#endif
#ifdef CONFIG_LOCKDEP
struct lockdep_map lockdep_map;
#endif
};
定时器最基本的使用方法可以使用下面这两个个内核提供的宏:
//初始化定时器
#define init_timer(timer)\
init_timer_key((timer), NULL, NULL)
//注册一个定时器
#define setup_timer(timer, fn, data)\
setup_timer_key((timer), NULL, NULL, (fn), (data))
还有以下两个函数:
添加一个定时器
void add_timer(struct timer_list *timer)
删除一个定时器
int del_timer(struct timer_list *timer)
那么写一个定时器的具体步骤是什么?
1、初始化内核定时器
2、设置定时器执行函数的参数(可有可无)
3、设置定时时间
4、设置定时器函数
5、启动定时器
接下来,我们结合一个简单的驱动来了解这个过程,这个驱动非常简单,就是开机后,5s钟后,开发板上的蜂鸣器就会每隔1s钟交替响。
先来看看开发板的蜂鸣器的原理图:
(1)蜂鸣器接口位于电路板的底板,看电路图可知道是高电平有效。
(2)相对应的找到核心板的接口。由此可知,我们的蜂鸣器是GPD0_0
接下来找数据手册,找到对应的寄存器,然后配置它就可以了。
2、查数据手册,找到相关的寄存器,并配置
(1)找到GPD0CON,地址是0x114000A0,我们需要配置GPD0CON(0)为输出状态。也就是写0x1这个值到这个寄存器。
(2)找到GPD0DAT这个寄存器,用于配置蜂鸣器的高低电平,物理地址是0x114000A4,刚好与上一个差4个字节的偏移
我们只要对这个寄存器写1和写0,那么蜂鸣器就可以叫起来了,哈哈。是不是很简单?
整个简单的驱动代码如下:
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include /*timer*/
#include /*jiffies*/
#include
//设备名称
#define DEVICE_NAME"Bell"
//设备GPIO引脚
#define BUZZER_GPIOEXYNOS4_GPD0(0)
//定义一个定时器链表
struct timer_list timer;
static void Bell_init()
{
//1、请求gpio,相当于注册gpio
gpio_request(BUZZER_GPIO,DEVICE_NAME);
//2、调用板级驱动的函数,将gpio配置成输出状态
s3c_gpio_cfgpin(BUZZER_GPIO, S3C_GPIO_OUTPUT);
//3、设置gpio为0,表示低电平,蜂鸣器高电平就会响
gpio_set_value(BUZZER_GPIO,0);
}
void timer_function(unsigned long value)
{
while(value)
{
//设置gpio为1,表示高电平,蜂鸣器高电平就会响
gpio_set_value(BUZZER_GPIO,1);
printk("BUZZER ON\n");
mdelay(1000);
//设置gpio为0,表示低电平,蜂鸣器高电平就会响
gpio_set_value(BUZZER_GPIO,0);
printk("BUZZER OFF\n");
mdelay(1000);
}
}
static int __init tiny4412_Bell_init(void)
{
//bell init
Bell_init();
//初始化内核定时器
init_timer(&timer);
//给执行的函数传参
timer.data= 1;
//当前jiffies的值加上5秒钟之后
timer.expires= jiffies + (5 * HZ);
//如果超时了就执行这个函数
timer.function= timer_function;
//启动定时器
add_timer(&timer);
return 0 ;
}
static void __exit tiny4412_Bell_exit(void)
{
//释放gpio
gpio_free(BUZZER_GPIO);
//删除注册的定时器
del_timer(&timer);
}
module_init(tiny4412_Bell_init);
module_exit(tiny4412_Bell_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("YYX");
MODULE_DESCRIPTION("Exynos4 BELL Driver");接下来,开启我们开发板串口,观察运行结果:
果然,定时器在开发板启动后的若干时间后,就周而复始的去打开和关闭我们板子上的蜂鸣器了。
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