设备树下的 LED 驱动实验
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。
设备树文件添加设备节点：
在根目录下添加这个设备节点，具体如下：
alphaled {#address-cells = <1>;#size-cells = <1>;compatible = "atkalpha-led";status = "okay";reg = < 0X020C406C 0X04 /* CCM_CCGR1_BASE */0X020E0068 0X04 /* SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE */0X020E02F4 0X04 /* SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE */0X0209C000 0X04 /* GPIO1_DR_BASE */0X0209C004 0X04 >; /* GPIO1_GDIR_BASE */};
具体位置如下图所示：
重新编译设备树文件，并用新的设备树启动板子，进入到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，如果编译以及没有错误的话，就会出现下图的情况，具体如下：
进入到alphaled里面：
LED 灯驱动程序编写
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：
#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>#define dtsled_CNT 1 /*设备号个数*/
#define dtsled_NAME "dtsled"
#define LEDOFF 0
#define LEDON 1/* 映射后的寄存器虚拟地址指针 */
static void __iomem *IMX6U_CCM_CCGR1;
static void __iomem *SW_MUX_GPIO1_IO03;
static void __iomem *SW_PAD_GPIO1_IO03;
static void __iomem *GPIO1_DR;
static void __iomem *GPIO1_GDIR;/* dtsled 设备结构体 */
struct dtsled_dev
{dev_t devid;struct cdev cdev;struct class *class;struct device *device;int major;int minor;struct device_node *nd;
};
struct dtsled_dev dtsled;
void LED_Switches(u8 state)
{u32 retval = 0;if (state == LEDON){retval = readl(GPIO1_DR);retval &= ~(1 << 3);writel(retval, GPIO1_DR);}else if (state == LEDOFF){retval = readl(GPIO1_DR);retval |= (1 << 3);writel(retval, GPIO1_DR);}
}
/** @description : 打开设备* @param – inode : 传递给驱动的 inode* @param - filp : 设备文件， file 结构体有个叫做 private_data 的成员变量* 一般在 open 的时候将 private_data 指向设备结构体。* @return : 0 成功;其他 失败*/
static int ledopen(struct inode *inode, struct file *filp)
{filp->private_data = &dtsled;return 0;
}
/** @description : 从设备读取数据* @param - filp : 要打开的设备文件(文件描述符)* @param - buf : 返回给用户空间的数据缓冲区* @param - cnt : 要读取的数据长度* @param - offt : 相对于文件首地址的偏移* @return : 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败*/
static int ledread(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{return 0;
}
/** @description : 向设备写数据* @param - filp : 设备文件，表示打开的文件描述符* @param - buf : 要写给设备写入的数据* @param - cnt : 要写入的数据长度* @param - offt : 相对于文件首地址的偏移* @return : 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败*/
static ssize_t ledwrite(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t off_t)
{int retvalue = 0;unsigned char databuf[1];u8 ledstat;retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);if (retvalue < 0){printk("kernel write failed!\r\n");return -EFAULT;}ledstat = databuf[0];if (ledstat == LEDON){LED_Switches(LEDON);}else if (ledstat == LEDOFF){LED_Switches(LEDOFF);}return 0;
}
/** @description : 关闭/释放设备* @param – filp : 要关闭的设备文件(文件描述符)* @return : 0 成功;其他 失败*/
static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{return 0;
}
static struct file_operations dtsled_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = ledopen,.read = ledread,.write = ledwrite,.release = led_release,
};
/** @description : 驱动入口函数* @param : 无* @return : 无*/
static int __init led_init(void)
{u32 val = 0;int ret;u32 regdata[14];const char *str;struct property *proper;/* 获取设备树中的属性数据 *//* 1、获取设备节点： alphaled */dtsled.nd = of_find_node_by_path("/alphaled");if (dtsled.nd == NULL){printk("alphaled node not found!\r\n");return -EINVAL;}else{printk("alphaled node found!\r\n");}/*2、取compatible属性内容*/proper = of_find_property(dtsled.nd, "compatible", NULL);if (proper == NULL){printk("compatibility property not found!\r\n");}else{printk("compatibility property=%s\r\n", (char *)proper->value);}/* 3、获取 status 属性内容 */ret = of_property_read_string(dtsled.nd, "status", &str);if (ret < 0){printk("status read failed!\r\n");}else{printk("status = %s\r\n", str);}/* 4、获取 reg 属性内容 */ret = of_property_read_u32_array(dtsled.nd, "reg", regdata, 10);if (ret < 0){printk("reg property read failed!\r\n");}else{u8 i = 0;printk("reg data:\r\n");for (i = 0; i < 10; i++)printk("%#X ", regdata[i]);printk("\r\n");}/* 初始化 LED */
#if 0/* 1、寄存器地址映射 */
IMX6U_CCM_CCGR1 = ioremap(regdata[0], regdata[1]);
SW_MUX_GPIO1_IO03 = ioremap(regdata[2], regdata[3]);
SW_PAD_GPIO1_IO03 = ioremap(regdata[4], regdata[5]);
GPIO1_DR = ioremap(regdata[6], regdata[7]);
GPIO1_GDIR = ioremap(regdata[8], regdata[9]);
#elseIMX6U_CCM_CCGR1 = of_iomap(dtsled.nd, 0);SW_MUX_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 1);SW_PAD_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 2);GPIO1_DR = of_iomap(dtsled.nd, 3);GPIO1_GDIR = of_iomap(dtsled.nd, 4);
#endif/* 2、使能 GPIO1 时钟 */val = readl(IMX6U_CCM_CCGR1);val &= ~(3 << 26); /* 清除以前的设置 */val |= (3 << 26); /* 设置新值 */writel(val, IMX6U_CCM_CCGR1);/* 3、设置 GPIO1_IO03 的复用功能，将其复用为* GPIO1_IO03，最后设置 IO 属性。*/writel(5, SW_MUX_GPIO1_IO03);/* 寄存器 SW_PAD_GPIO1_IO03 设置 IO 属性 */writel(0x10B0, SW_PAD_GPIO1_IO03);/* 4、设置 GPIO1_IO03 为输出功能 */val = readl(GPIO1_GDIR);val &= ~(1 << 3); /* 清除以前的设置 */val |= (1 << 3); /* 设置为输出 */writel(val, GPIO1_GDIR);/* 5、默认关闭 LED */val = readl(GPIO1_DR);val |= (1 << 3);writel(val, GPIO1_DR);/* 6、注册字符设备驱动 *//*1、创建设备号*/if (dtsled.major){dtsled.devid = MKDEV(dtsled.major, 0);register_chrdev_region(dtsled.devid, dtsled_CNT, dtsled_NAME);}else{alloc_chrdev_region(&dtsled.devid, 0, dtsled_CNT, dtsled_NAME);dtsled.major = MAJOR(dtsled.devid);dtsled.minor = MINOR(dtsled.devid);}printk("newcheled major: %d minor: %d", dtsled.major, dtsled.minor);dtsled.cdev.owner = THIS_MODULE;cdev_init(&dtsled.cdev, &dtsled_fops);cdev_add(&dtsled.cdev, dtsled.devid, dtsled_CNT);dtsled.class = class_create(THIS_MODULE, dtsled_NAME);if (IS_ERR(dtsled.class)){return PTR_ERR(dtsled.class);}dtsled.device = device_create(dtsled.class, NULL, dtsled.devid, NULL, dtsled_NAME);if (IS_ERR(dtsled.device)){return PTR_ERR(dtsled.device);}return 0;
}
static void __exit led_exit(void)
{/* 取消映射 */iounmap(IMX6U_CCM_CCGR1);iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03);iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO03);iounmap(GPIO1_DR);iounmap(GPIO1_GDIR);/* 注销字符设备驱动 */cdev_del(&dtsled.cdev); /* 删除 cdev */unregister_chrdev_region(dtsled.devid, dtsled_CNT);device_destroy(dtsled.class, dtsled.devid);class_destroy(dtsled.class);
}
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("wyw");
相对于上一节变化的内容是以下几个地方：
IMX6U_CCM_CCGR1 = of_iomap(dtsled.nd, 0);SW_MUX_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 1);SW_PAD_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 2);GPIO1_DR = of_iomap(dtsled.nd, 3);GPIO1_GDIR = of_iomap(dtsled.nd, 4);
of_iomap函数上一节已经学习了函数，
void __iomem *of_iomap(struct device_node *np,int index)
函数参数和返回值含义如下：
np：设备节点。
index： reg 属性中要完成内存映射的段，如果 reg 属性只有一段的话 index 就设置为 0。
返回值： 经过内存映射后的虚拟内存首地址，如果为 NULL 的话表示内存映射失败,
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 }
index 参数用于指定要映射的具体内存段。每个内存段由一对
表示，因此 index 的值决定了要映射哪一对。index = 0: 映射第一对 <0X020C406C 0X04>，即 CCM_CCGR1_BASE
index = 1: 映射第二对 <0X020E0068 0X04>，即 SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE
index = 2: 映射第三对 <0X020E02F4 0X04>，即 SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE
index = 3: 映射第四对 <0X0209C000 0X04>，即 GPIO1_DR_BASE
index = 4: 映射第五对 <0X0209C004 0X04>，即 GPIO1_GDIR_BASE
剩余编译测试和之前的是一样的。
