11、IMX6ULL學習筆記-linux設備樹之pinctrl和gpio子系統

一、原理圖

二、寄存器

三、設備樹

在iomuxc節點下的imx6ul-evk子節點下添加pinctrl_myled: ledgrp節點

在根節點下添加devicetree-leds-pincrl子節點

四、驅動程序

#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 <linux/of_gpio.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#define DeviceName        "pinctrl-leds" /* 設備名稱 */
#define DeviceNodes_CNT	  1		  	     /* 設備號個數 */
#define LEDOFF 			  0			     /* 關燈 */
#define LEDON 			  1			     /* 開燈 */
/* 定義一個設備結構體 */
struct mod_struct {
	dev_t devid;			  /* 設備號*/
	struct cdev cdev;		  /* cdev  */
	struct class *class;	  /* 類    */
	struct device *device;	  /* 設備  */
	int major;				  /* 主設備號 */
	int minor;				  /* 次設備號 */
	struct device_node	*nd;  /* 設備節點 */
	int led_gpio;			  /* led所使用的GPIO編號*/
};
struct mod_struct mod_device;	/* led設備 */
/*
 * @description		: 打開設備
 * @param - inode 	: 傳遞給驅動的inode
 * @param - filp 	: 設備文件，file結構體有個叫做private_data的成員變量
 * 					  一般在open的時候將private_data指向設備結構體。
 * @return 			: 0 成功;其他 失敗
 */
static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
	filp->private_data = &mod_device; /* 設置私有數據 */
	return 0;
}
/*
 * @description		: 從設備讀取數據 
 * @param - filp 	: 要打開的設備文件(文件描述符)
 * @param - buf 	: 返回給用戶空間的數據緩衝區
 * @param - cnt 	: 要讀取的數據長度
 * @param - offt 	: 相對於文件首地址的偏移
 * @return 			: 讀取的字節數，如果爲負值，表示讀取失敗
 */
static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
	return 0;
}
/*
 * @description		: 向設備寫數據 
 * @param - filp 	: 設備文件，表示打開的文件描述符
 * @param - buf 	: 要寫給設備寫入的數據
 * @param - cnt 	: 要寫入的數據長度
 * @param - offt 	: 相對於文件首地址的偏移
 * @return 			: 寫入的字節數，如果爲負值，表示寫入失敗
 */
static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
	int retvalue;
	unsigned char databuf[1];
	unsigned char ledstat;
	struct mod_struct *dev = filp->private_data;
	retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);
	if(retvalue < 0) {
		printk("kernel write failed!\r\n");
		return -EFAULT;
	}
	ledstat = databuf[0];		/* 獲取狀態值 */
	if(ledstat == LEDON) {	
		gpio_set_value(dev->led_gpio, 0);	/* 打開LED燈 */
	} else if(ledstat == LEDOFF) {
		gpio_set_value(dev->led_gpio, 1);	/* 關閉LED燈 */
	}
	return 0;
}
/*
 * @description		: 關閉/釋放設備
 * @param - filp 	: 要關閉的設備文件(文件描述符)
 * @return 			: 0 成功;其他 失敗
 */
static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
	return 0;
}
/* 設備操作函數 */
static struct file_operations gpioled_fops = {
	.owner = THIS_MODULE,
	.open = led_open,
	.read = led_read,
	.write = led_write,
	.release = 	led_release,
};
/*
 * @description	: 驅動出口函數
 * @param 		: 無
 * @return 		: 無
 */
static int __init drv_init(void)
{
	int ret = 0;
/*一、設置LED所使用的GPIO */
	/* 1、獲取設備節點：gpioled */
	mod_device.nd = of_find_node_by_path("/devicetree-leds-pincrl");
	if(mod_device.nd == NULL) {
		printk("devicetree-leds-pincrl node not find!\r\n");
		return -EINVAL;
	} else {
		printk("devicetree-leds-pincrl node find!\r\n");
	}
	/* 2、從設備節點下的led-gpio屬性裏獲取gpio編號 */
	mod_device.led_gpio = of_get_named_gpio(mod_device.nd, "led-gpio", 0);
	if(mod_device.led_gpio < 0) {
		printk("can't get led-gpio");
		return -EINVAL;
	}
	printk("led-gpio num = %d\r\n", mod_device.led_gpio);
	/* 3、設置GPIO1_IO03爲輸出，並且輸出高電平，默認關閉LED燈 */
	ret = gpio_direction_output(mod_device.led_gpio,1);
	if(ret < 0) {
		printk("can't set gpio!\r\n");
	}
/*二、 註冊字符設備驅動 */
	/* 1、創建設備號 */
	if (mod_device.major)
	{		
		mod_device.devid = MKDEV(mod_device.major,0);//設備號起始點(major,0)
		register_chrdev_region(mod_device.devid,DeviceNodes_CNT,DeviceName);//設備號起始點開始，申請DeviceNodes_CNT個設備號
	} 
	else {
		alloc_chrdev_region(&mod_device.devid,0,DeviceNodes_CNT,DeviceName);	/* 申請設備號 */
		mod_device.major = MAJOR(mod_device.devid);	/* 獲取分配號的主設備號 */
		mod_device.minor = MINOR(mod_device.devid);	/* 獲取分配號的次設備號 */	
	}
	printk("mod_device major=%d,minor=%d\r\n",mod_device.major,mod_device.minor);	
	/* 2、初始化cdev */
	mod_device.cdev.owner = THIS_MODULE;
	cdev_init(&mod_device.cdev,&gpioled_fops);
	/* 3、添加一個cdev */
	cdev_add(&mod_device.cdev,mod_device.devid,DeviceNodes_CNT);
	/* 4、創建類 */
	mod_device.class = class_create(THIS_MODULE,DeviceName);
	if (IS_ERR(mod_device.class)) {
		return PTR_ERR(mod_device.class);
	}
	/* 5、創建設備節點*/
	mod_device.device = device_create(mod_device.class,NULL,mod_device.devid,NULL,"pinctrl-leds0");
	if (IS_ERR(mod_device.device)) {
		return PTR_ERR(mod_device.device);
	}
	return 0;
}
/*
 * @description	: 驅動出口函數
 * @param 		: 無
 * @return 		: 無
 */
static void __exit drv_exit(void)
{
	/* 註銷字符設備驅動 */
	cdev_del(&mod_device.cdev);/*  刪除cdev */
	unregister_chrdev_region(mod_device.devid,DeviceNodes_CNT); /* 註銷設備號 */
	device_destroy(mod_device.class,mod_device.devid);
	class_destroy(mod_device.class);
}
module_init(drv_init);
module_exit(drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

五、測試程序

#include "stdio.h"
#include "unistd.h"
#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "fcntl.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
#define LEDOFF 	0
#define LEDON 	1
/*
 * @description		: main主程序
 * @param - argc 	: argv數組元素個數
 * @param - argv 	: 具體參數
 * @return 			: 0 成功;其他 失敗
 */
int main(int argc, char *argv[])
{
	int fd, retvalue;
	char *filename;
	unsigned char databuf[1];	
	if(argc != 3){
		printf("Error Usage!\r\n");
		return -1;
	}
	filename = argv[1];
	/* 打開led驅動 */
	fd = open(filename, O_RDWR);
	if(fd < 0){
		printf("file %s open failed!\r\n", argv[1]);
		return -1;
	}
	databuf[0] = atoi(argv[2]);	/* 要執行的操作：打開或關閉 */
	/* 向/dev/led文件寫入數據 */
	retvalue = write(fd, databuf, sizeof(databuf));
	if(retvalue < 0){
		printf("LED Control Failed!\r\n");
		close(fd);
		return -1;
	}
	retvalue = close(fd); /* 關閉文件 */
	if(retvalue < 0){
		printf("file %s close failed!\r\n", argv[1]);
		return -1;
	}
	return 0;
}