Linux驱动开发（十）---树莓派输入子系统学习（红外接收）

前文回顾

《Linux驱动开发（一）—环境搭建与hello world》
《Linux驱动开发（二）—驱动与设备的分离设计》
《Linux驱动开发（三）—设备树》
《Linux驱动开发（四）—树莓派内核编译》
《Linux驱动开发（五）—树莓派设备树配合驱动开发》
《Linux驱动开发（六）—树莓派配合硬件进行字符驱动开发》
《Linux驱动开发（七）—树莓派按键驱动开发》
《Linux驱动开发（八）—树莓派SR04驱动开发》
《Linux驱动开发（九）—树莓派I2C设备驱动开发（BME280）》

继续宣传一下韦老师的视频

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这次借助学习红外遥控的学习，学习一下输入子系统的相关知识。

硬件相关

用的是一个vs1838的模块接收，开发的就是接收程序的驱动，发送用普通遥控器即可。

用到的协议是NEC协议，简单介绍一下
NEC编码的一帧（通常按一下遥控器按钮所发送的数据）由引导码、地址码及数据码组成，,如下图所示，把地址码及数据码取反的作用是加强数据的正确性。

引导码及数据的定义如下图所示，当一直按住一个按钮的时候，会隔110ms左右发一次引导码（重复），并不带任何数据

这些不是今天的重点，所以只需要了解即可。

连接的方法，就是三根线，数据，VCC和GND，还是用我们熟悉的GPIO17

设备树

这个设备树与按键的设备树一样，只有一个GPIO作为输入使用。

通过在GPIO上设置中断，捕获中断的时间，然后根据前面的NEC协议，来解析出每个字节的数据，并进行校验。
当然，这也不是今天的重点。

驱动中的重点内容

模块挂载，卸载这些就不说了，都一样。主要是在probe函数中，不再去注册设备，而是改为增加对输入子系统的使用。

static int vs1838_probe(struct platform_device *pdev)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);/* 1. 获得硬件信息 */vs1838_data_pin = gpiod_get(&pdev->dev, NULL, 0);if (IS_ERR(vs1838_data_pin)){printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);}irq = gpiod_to_irq(vs1838_data_pin);request_irq(irq, vs1838_isr, IRQF_TRIGGER_RISING|IRQF_TRIGGER_FALLING, "vs1838", NULL);/* 输入系统的代码 *//* 参考: drivers\input\keyboard\gpio_keys.c *//* A. 分配input_dev */vs1838_input_dev = devm_input_allocate_device(&pdev->dev);/* B. 设置input_dev */vs1838_input_dev->name = "vs1838";vs1838_input_dev->phys = "vs1838";/* B.1 能产生哪类事件 */__set_bit(EV_KEY, vs1838_input_dev->evbit);__set_bit(EV_REP, vs1838_input_dev->evbit);/* B.2 能产生哪些事件 *///__set_bit(KEY_0, vs1838_input_dev->keybit);memset(vs1838_input_dev->keybit, 0xff, sizeof(vs1838_input_dev->keybit));/* C. 注册input_dev */input_register_device(vs1838_input_dev);return 0;
}

理解一下这段代码

分配input_dev 并设置参数

vs1838_input_dev = devm_input_allocate_device(&pdev->dev);
vs1838_input_dev->name = "vs1838";
vs1838_input_dev->phys = "vs1838";

能产生哪类事件
设备驱动通过set_bit()告诉input子系统它支持哪些事件

set_bit(EV_KEY, vs1838_input_dev->evbit);
set_bit(EV_REP, vs1838_input_dev->evbit);

主要的事件类型包括

按键	值	说明
EV_SYN	0x00	事件间的分割标志，有些事件可能会在时间和空间上产生延续，比如持续按住一个按键。为了更好地管理这些持续的事件，EV_SYN 用以将他们分割成一个个的小的数据包
EV_KEY	0x01	按键事件
EV_REL	0x02	相对值，如光标移动，报告的是相对最后一次位置的偏移
EV_ABS	0x03	绝对值，如触摸屏和操纵杆，它们工作在绝对坐标系统
EV_MSC	0x04	不能匹配现有的类型，这相当于当前暂不识别的事件。比如在 Linux系统中按下键盘中针对 Windows 系统的“一键杀毒”按键，将会产生该事件
EV_SW	0x05	显示设备开关状态
EV_LED	0x11	用于控制设备上的 LED 灯的开关，比如按下键盘的大写锁定键，会同时产生 ”EV_KEY” 和 ”EV_LED” 两个事件
EV_SND	0x12	显示声音效果
EV_REP	0x14	重复
EV_FF	0x15	力反馈事件
EV_PWR	0x16	电源事件
EV_FF_STATUS	0x17	力反馈状态事件
EV_MAX	0x1f
EV_CNT	(EV_MAX+1)

能产生哪些事件，0xff类似于掩码，表示按键值可以0~0xff。

memset(vs1838_input_dev->keybit, 0xff, sizeof(vs1838_input_dev->keybit));

注册input_dev

这些操作完成后，就会存在一个新的event文件。存在于/dev/input路径下

input_register_device(vs1838_input_dev);

最后，在获得到正确的button值之后，需要产生通知，val是按键值，上报一个确认并且上报一个停止

input_event(vs1838_input_dev, EV_KEY, val, 1);
input_event(vs1838_input_dev, EV_KEY, val, 0);
input_sync(vs1838_input_dev);

并且我们的程序可以很简单。
以下是完整代码

#include <linux/module.h>
#include <linux/poll.h>#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/major.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/stat.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/kmod.h>
#include <linux/gfp.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/fcntl.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/workqueue.h>
#include <asm/current.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ktime.h>
#include <linux/version.h>
#include <linux/input.h>static struct gpio_desc *vs1838_data_pin;
static int irq;
static unsigned int vs1838_data = 0;  static u64 vs1838_edge_time[100];
static int vs1838_edge_cnt = 0;static struct input_dev *vs1838_input_dev;/* 0 : 成功, *val中记录数据* -1: 没接收完毕* -2: 解析错误*/
int vs1838_parse_data(unsigned int *val)
{u64 tmp;unsigned char data[4];int i, j, m;/* 判断是否重复码 */if (vs1838_edge_cnt == 4){tmp = vs1838_edge_time[1] - vs1838_edge_time[0];if (tmp > 8000000 && tmp < 10000000){tmp = vs1838_edge_time[2] - vs1838_edge_time[1];if (tmp < 3000000){/* 获得了重复码 */*val = vs1838_data;return 0;}}}/* 接收到了66次中断 */m = 3;if (vs1838_edge_cnt >= 68){/* 解析到了数据 */for (i = 0; i < 4; i++){data[i] = 0;/* 先接收到bit0 */for (j = 0; j < 8; j++){/* 数值: 1 */   if (vs1838_edge_time[m+1] - vs1838_edge_time[m] > 1000000)data[i] |= (1<<j);m += 2;}}/* 检验数据 */data[1] = ~data[1];if (data[0] != data[1]){printk("%s %s line %d, %x, %x, %x\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__, data[0], data[1], ~data[1]);return -2;}data[3] = ~data[3];if (data[2] != data[3]){printk("%s %s line %d, %x, %x, %x\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__, data[2], data[3], ~data[3]);return -2;}vs1838_data = (data[0] << 8) | (data[2]);*val = vs1838_data;return 0;}else{/* 数据没接收完毕 */return -1;}
}static irqreturn_t vs1838_isr(int irq, void *dev_id)
{unsigned int val;int ret;//printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);#if (LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(5, 0, 0))vs1838_edge_time[vs1838_edge_cnt++] = ktime_get_boottime_ns();
#elsevs1838_edge_time[vs1838_edge_cnt++] = ktime_get_boot_ns();
#endif/* 判断超时 */if (vs1838_edge_cnt >= 2){if (vs1838_edge_time[vs1838_edge_cnt-1] - vs1838_edge_time[vs1838_edge_cnt-2] > 30000000){/* 超时 */vs1838_edge_time[0] = vs1838_edge_time[vs1838_edge_cnt-1];vs1838_edge_cnt = 1;         return IRQ_HANDLED; // IRQ_WAKE_THREAD;}}ret = vs1838_parse_data(&val);if (!ret){/* 解析成功 */vs1838_edge_cnt = 0;//printk("get ir code = 0x%x\n", val);val=val&0xff;/* D. 输入系统: 上报数据 */input_event(vs1838_input_dev, EV_KEY, val, 1);input_event(vs1838_input_dev, EV_KEY, val, 0);input_sync(vs1838_input_dev);      //input_event(vs1838_input_dev, EV_SYN, 0, 0);}else if (ret == -2){/* 解析失败 */vs1838_edge_cnt = 0;}return IRQ_HANDLED; // IRQ_WAKE_THREAD;
}/* 1. 从platform_device获得GPIO* 2. gpio=>irq* 3. request_irq*/
static int vs1838_probe(struct platform_device *pdev)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);/* 1. 获得硬件信息 */vs1838_data_pin = gpiod_get(&pdev->dev, NULL, 0);if (IS_ERR(vs1838_data_pin)){printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);}irq = gpiod_to_irq(vs1838_data_pin);request_irq(irq, vs1838_isr, IRQF_TRIGGER_RISING|IRQF_TRIGGER_FALLING, "vs1838", NULL);/* 输入系统的代码 *//* 参考: drivers\input\keyboard\gpio_keys.c *//* A. 分配input_dev */vs1838_input_dev = devm_input_allocate_device(&pdev->dev);/* B. 设置input_dev */vs1838_input_dev->name = "vs1838";vs1838_input_dev->phys = "vs1838";/* B.1 能产生哪类事件 */set_bit(EV_KEY, vs1838_input_dev->evbit);set_bit(EV_REP, vs1838_input_dev->evbit);/* B.2 能产生哪些事件 *///__set_bit(KEY_0, vs1838_input_dev->keybit);memset(vs1838_input_dev->keybit, 0xff, sizeof(vs1838_input_dev->keybit));/* C. 注册input_dev */input_register_device(vs1838_input_dev);return 0;
}static int vs1838_remove(struct platform_device *pdev)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);input_unregister_device(vs1838_input_dev);free_irq(irq, NULL);gpiod_put(vs1838_data_pin);return 0;
}static const struct of_device_id ask100_vs1838[] = {{ .compatible = "pgg,vs1838" },{ },
};/* 1. 定义platform_driver */
static struct platform_driver vs1838_driver = {.probe      = vs1838_probe,.remove     = vs1838_remove,.driver     = {.name   = "myvs1883_drv",.of_match_table = ask100_vs1838,},
};/* 2. 在入口函数注册platform_driver */
static int __init vs1838_init(void)
{int err;printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);err = platform_driver_register(&vs1838_driver); return err;
}/* 3. 有入口函数就应该有出口函数：卸载驱动程序时，就会去调用这个出口函数*     卸载platform_driver*/
static void __exit vs1838_exit(void)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);platform_driver_unregister(&vs1838_driver);
}/* 7. 其他完善：提供设备信息，自动创建设备节点                                     */module_init(vs1838_init);
module_exit(vs1838_exit);MODULE_LICENSE("GPL");

只需要注册驱动，注册中断即可，不再需要字符设备那些内容，就可以实现一个驱动输入。
再次重复一下
注册完成后，会在/dev/input/下出现一个新的event1，这个就是用户侧使用的文件。

实测

用户侧代码

int main(int argc, char **argv)
{int fd;//unsigned int data;struct input_event data;int i;/* 1. 判断参数 */if (argc != 2) {printf("Usage: %s <dev>\n", argv[0]);return -1;}/* 2. 打开文件 */
//  fd = open(argv[1], O_RDWR | O_NONBLOCK);fd = open(argv[1], O_RDWR);if (fd == -1){printf("can not open file %s\n", argv[1]);return -1;}while (1){if (read(fd, &data, sizeof(data)) == sizeof(data)){printf("get IR code  :");printf(" Type: [0x%x],", data.type);printf(" Code: [0x%x],", data.code);printf(" Val : [0x%x]\n", data.value);}else {printf("get IR code: -1\n");}//sleep(5);}close(fd);return 0;
}

找到了一个能识别的遥控器，是一个机顶盒的遥控器，

其他的遥控器，还是会报错，数据帧的校验通不过，
编译好用户程序开始测试

没问题，能够收到code。

注意事项

在系统上报数据的时候，这个val，如果超过0xff就无法上报，所以只取了低字节。

val=val&0xff;
input_event(vs1838_input_dev, EV_KEY, val, 1);

结束语

夫人带孩子回去给姥姥过生日了，突然时间就边得多了起来，不过也感觉无聊了，没有那个整天叫你的孩子，于是抓紧时间学习学习。
今天突然有了一个想法，就是以后看能不能有时间的话，再去读一次大学，换个专业学习些新的知识，不过这是个美好的想法，估计也很难实现，可能下半生还是要继续奔波劳苦了。

今天听到了一个损人的称呼，你真是三分之一的哪吒。有人知道为啥吗？