嵌入式Linux之我行 mini2440按键驱动

嵌入式Linux之我行，主要讲述和总结了本人在学习嵌入式linux中的每个步骤。一为总结经验，二希望能给想入门嵌入式Linux的朋友提供方便。如有错误之处，谢请指正。

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一、开发环境

? 主 机：VMWare--Fedora 9

? 开发板：Mini2440--64MB Nand, Kernel:2.6.30.4 ? 编译器：arm-linux-gcc-4.3.2

二、实现步骤

1. 硬件原理图分析。由原理图可知每个按键所用到的外部中断分别是EINT8、EINT11、EINT13、EINT14、EINT15、EINT19，所对应的IO口分别是GPG0、GPG3、GPG5、GPG6、GPG7、

GPG11。再由按键的接口电路可知，当按键按下时按键接通，中断线上原有的VDD33V高电平被拉低，从而触发中断的产生。

2. 开始编写合适mini2440的按键驱动（含去抖动功能），文件名：my2440_buttons.c

1）按键驱动基本框架。这里我就指定主设备号为232，简单的注册为字符设备，另定义了一个结构体把按键要用到的资源组织起来

#include #include #include #include #include #include #include

#define DEVICE_NAME \ //设备名称 #define DEVICE_MAJOR 232 //主设备号

//组织硬件资源结构体 struct button_irq_desc {

int irq; //中断号

int pin; //对应的IO引脚 int pin_setting; //引脚配置

char *name; //按键名称，注意这个名称，在后面的一个现象中会出现 };

//定义6个按键资源结构体数组

static struct button_irq_desc button_irqs[] = {

{IRQ_EINT8 , S3C2410_GPG0 , S3C2410_GPG0_EINT8 , \}, {IRQ_EINT11, S3C2410_GPG3 , S3C2410_GPG3_EINT11 , \}, {IRQ_EINT13, S3C2410_GPG5 , S3C2410_GPG5_EINT13 , \}, {IRQ_EINT14, S3C2410_GPG6 , S3C2410_GPG6_EINT14 , \}, {IRQ_EINT15, S3C2410_GPG7 , S3C2410_GPG7_EINT15 , \}, {IRQ_EINT19, S3C2410_GPG11, S3C2410_GPG11_EINT19, \}, };

static int __init button_init(void) { int ret;

//注册字符设备

ret = register_chrdev(DEVICE_MAJOR, DEVICE_NAME, &buttons_fops);

if(ret < 0) {

printk(DEVICE_NAME \); return ret; }

return 0; }

static void __exit button_exit(void) {

//注销字符设备

unregister_chrdev(DEVICE_MAJOR, DEVICE_NAME); }

module_init(button_init); module_exit(button_exit);

MODULE_LICENSE(\);

MODULE_AUTHOR(\);

MODULE_DESCRIPTION(\);

2）设备注册时用到的设备操作结构体buttons_fops的定义。这里由于按键是输入的设备，所以这里只有read，没有write，另因在应用程序中要实时监测哪个按键被按下，故这里就用poll在内核中遍历，来提供给应用中的select遍历判断资源是否可获取，可获取才来read

#include //poll要用到的头文件 //设备操作列表 static struct file_operations buttons_fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = buttons_open, .release = buttons_close, .read = buttons_read, .poll = buttons_poll, }; 3）设备操作结构体中open的实现。 在open中分别实现了IO口的配置、中断触发的方式、申请中断、初始化6个按键的初始状态和初始化6个按键去抖动定时器。中断服务程序为buttons_interrupt，传过去的参数是当前的中断号和索引；定时器服务程序为buttons_timer，传过去的参数是当前定时器的索引。注意：这里有一个关键字volatile，为什么要用这个关键字呢？请看这里：http://blog.chinaunix.net/u1/41845/showart_2038284.html

//中断要用到的头文件

#include #include #include

#define KEY_DOWN 0 //按键按下 #define KEY_UP 1 //按键抬起

#define KEY_UNCERTAIN 2 //按键不确定 #define KEY_COUNT 6 //6个按键

static volatile int key_status[KEY_COUNT]; //记录6个按键的状态 static struct timer_list key_timers[KEY_COUNT]; //6个按键去抖动定时器

static int buttons_open(struct inode *inode, struct file *file) { int i; int ret;

for(i = 0; i < KEY_COUNT; i++) {

//设置6个IO口为中断触发方式

s3c2410_gpio_cfgpin(button_irqs[i].pin, button_irqs[i].pin_setting);

//设置中断下降沿为有效触发

set_irq_type(button_irqs[i].irq, IRQ_TYPE_EDGE_FALLING);

//申请中断(类型为快速中断，中断服务时屏蔽所有外部中断？) ret = request_irq(button_irqs[i].irq, buttons_interrupt, IRQF_DISABLED, button_irqs[i].name, (void *)i);

if(ret) { break; }

//初始化6个按键的状态为抬起 key_status[i] = KEY_UP;

//初始化并设置6个去抖定时器

setup_timer(&key_timers[i], buttons_timer, i); }

if(ret) {

//中断申请失败处理 i--;

for(; i >= 0; i--) {

//释放已注册成功的中断

disable_irq(button_irqs[i].irq);

free_irq(button_irqs[i].irq, (void *)i); }

return -EBUSY; }

return 0; } 4）中断服务程序和去抖动定时器服务程序的实现。这里的中断服务和定时器服务互相的作用，首先中断触发后启动延时定时器，进入定时器服务后处理按键的状态，最后当前按键抬起后，中断服务又开始处理新的中断

#define KEY_TIMER_DELAY1 (HZ/50) //按键按下去抖延时20毫秒 #define KEY_TIMER_DELAY2 (HZ/10) //按键抬起去抖延时100毫秒 static volatile int ev_press = 0; //按键按下产生标识，用于在读设备的时候来判断是否有数据可读，否则进程睡眠

static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(button_waitq); //等待队列的定义并初始化

static irqreturn_t buttons_interrupt(int irq, void *dev_id) {

//获取当前按键资源的索引 int key = (int)dev_id;

//判断当前按键的状态已经抬起后才服务中断 if(key_status[key] == KEY_UP) {

//设置当前按键的状态为不确定 key_status[key] = KEY_UNCERTAIN;

//设置当前按键按下去抖定时器的延时并启动定时器

key_timers[key].expires = jiffies + KEY_TIMER_DELAY1; add_timer(&key_timers[key]); }

return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED); }

static void buttons_timer(unsigned long arg) {

//获取当前按键资源的索引 int key = arg;

//获取当前按键引脚上的电平值来判断按键是按下还是抬起 int up = s3c2410_gpio_getpin(button_irqs[key].pin);

if(!up)//低电平，按键按下 {

if(key_status[key] == KEY_UNCERTAIN) {

//标识当前按键状态为按下 key_status[key] = KEY_DOWN;

//标识当前按键已按下并唤醒等待队列让设备进行读取 ev_press = 1;

wake_up_interruptible(&button_waitq); }

//设置当前按键抬起去抖定时器的延时并启动定时器 key_timers[key].expires = jiffies + KEY_TIMER_DELAY2; add_timer(&key_timers[key]); }

else//高电平，按键抬起 {

//标识当前按键状态为抬起 key_status[key] = KEY_UP; } }

5)读设备的实现。从电路图可以看出按键设备相对于CPU来说为输入设备，所以这里只有read,而没有write

static int buttons_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *offp) {

unsigned long ret;

if(!ev_press)//按键按下发生标识，0没有发生

{

if(file->f_flags & O_NONBLOCK) {

//应用程序若采用非阻塞方式读取则返回错误 return -EAGAIN; } else {

//以阻塞方式读取且按键没按下产生，让等待队列进入睡眠 wait_event_interruptible(button_waitq, ev_press); } }

//1为按键按下产生，并清除标识为0，准备给下一次判断用 ev_press = 0;

//将内核中的按键状态数据拷贝到用户空间给应用程序使用 ret = copy_to_user(buf, (void *)key_status, min(sizeof(key_status), count));

return ret ? -EFAULT : min(sizeof(key_status), count); }

6）驱动中的轮询。这个与应用程序中的select的使用相对应

//驱动程序中的轮询，用于应用程序中的轮询查询是否可对设备进行访问 static int buttons_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *wait) { unsigned int mask = 0; //添加等待队列到等待队列表中(poll_table) poll_wait(file, &button_waitq, wait); if(ev_press) { //标识数据可以获得 mask |= POLLIN | POLLRDNORM; } return mask; } 7）设备的关闭。

static int buttons_close(struct inode *inode, struct file *file) { int i; //释放6个定时器和中断 for(i = 0; i < KEY_COUNT; i++) { del_timer(&key_timers[i]); disable_irq(button_irqs[i].irq); free_irq(button_irqs[i].irq, (void *)i); } return 0; }

3. 完整的按键驱动代码

/*

=================================================== Name : my2440_buttons.c Author : Huang Gang Date : 09/11/2009 Copyright : GPL

Description : my2440 buttons driver

=================================================== */

#include #include #include #include #include #include #include #include #include

#include #include

#define DEVICE_NAME \ //设备名称 #define DEVICE_MAJOR 232 //主设备号

#define KEY_TIMER_DELAY1 (HZ/50) //按键按下去抖延时20毫秒

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/kui.html