树莓派3B IO口驱动代码调试和测试

编程入门行业动态更新时间:2024-10-07 01:22:09

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树莓派3B IO口驱动代码调试和测试

前言

上一小节我们介绍了树莓派博通BCM2835芯片手册的部分内容，知道我们寄存器的类型和功能操作，那么这一小节实战操作。

操作之前，先认识下ioremap（）函数

ioremap的作用：ioremap主要是把寄存器做映射。

为什么要映射？

内核空间只能访问虚拟地址的3~ 4G的地址空间，通常3~4G的空间一部分是映射物理内存，通常默认不会映射寄存器，如果想要访问某个寄存器，则需要把这个寄存的虚拟地址映射到高端内存上。这样内核空间才能直接访问。

详解参考ioremap() 函数解析

编写驱动代码

pin4driver2.c，文件目录是源目录下/drivers/char，我的是/home/sxh/System/linux-rpi-4.14.y/drivers/char


#include <linux/fs.h>		 //file_operations声明
#include <linux/module.h>    //module_init  module_exit声明
#include <linux/init.h>      //__init  __exit 宏定义声明
#include <linux/device.h>	 //class  devise声明
#include <linux/uaccess.h>   //copy_from_user 的头文件
#include <linux/types.h>     //设备号  dev_t 类型声明
#include <asm/io.h>          //ioremap iounmap的头文件static struct class *pin4_class;  
static struct device *pin4_class_dev;static dev_t devno;                //设备号
static int major =233;  		   //主设备号
static int minor =0;			   //次设备号
static char *module_name="pin4";   //模块名//整数11可以写为：0xb,11,00001011volatile unsigned int* GPFSEL0 =NULL;
volatile unsigned int* GPSET0 =NULL;
volatile unsigned int* GPCLR0 =NULL;//led_open函数
static int pin4_open(struct inode *inode,struct file *file)
{printk("pin4_open\n");  //内核的打印函数和printf类似//配置pin4引脚为输出引脚 *GPFSEL0 &=~(0x6<<12);       //0x6  0110左移12位    取反后1001与上 结果为把bit1314配置成0*GPFSEL0 |=(0x1<<12);        //把第12位配置成1        14～12位001输出000为输入 其中一共0～31位 return 0;
}//led_write函数
static ssize_t pin4_write(struct file *file,const char __user *buf,size_t count, loff_t *ppos)
{int userCmd;printk("pin4_write\n");//获取上层write函数的值copy_from_user(&userCmd,buf,count);   //从上层获取函数的值第一个参数是一个char类型的指针const char __user *buf,用int也行//根据值来操作io口，往相关io口输出高电平或者低电平if(userCmd==1){printk("set 1\n");*GPSET0 |=0x1<<4;         //0组的第四引脚置一}else if(userCmd==0){printk("set 0\n");*GPCLR0 |=0x1<<4;          //第四位置一让清零寄存器把第四引脚清零}else{printk("undo\n");}return 0;
}static struct file_operations pin4_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open  = pin4_open,.write = pin4_write,
};int __init pin4_drv_init(void)//真实驱动入口
{int ret;printk("insmod driver pin4 success\n");devno = MKDEV(major,minor);  //创建设备号ret   = register_chrdev(major, module_name,&pin4_fops);  //注册驱动，告诉内核，把这个驱动加入到内核驱动的链表中pin4_class=class_create(THIS_MODULE,"mydemo");//让代码在dev自动生成设备pin4_class_dev =device_create(pin4_class,NULL,devno,NULL,module_name);  //创建设备文件GPFSEL0 = (volatile unsigned int*)ioremap(0x3f200000,4);//物理地址转换成虚拟地址，io口寄存器映射成普通内存单元进行访问GPSET0 = (volatile unsigned int*)ioremap(0x3f20001c,4);GPCLR0 = (volatile unsigned int*)ioremap(0x3f200028,4);return 0;
}void __exit pin4_drv_exit(void)
{iounmap(GPFSEL0);       //iounmap函数用于取消ioremap（）所做的映射iounmap(GPSET0);iounmap(GPCLR0);device_destroy(pin4_class,devno);class_destroy(pin4_class);unregister_chrdev(major, module_name);  //卸载驱动}module_init(pin4_drv_init);  //入口，内核加载该驱动的时候，这个宏会被调用
module_exit(pin4_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL v2");

内核驱动编译

修改Makefile

在本目录下执行命令vi Makefile，进入编辑文件，添加obj-m += pin4driver2.o，保存退出，如图所示。

模块编译

执行命令ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make modules进行模块编译，静候结果，产生pin4driver2.ko表示成功，如图所示。

驱动测试

编写测试文件

pintest2.c文件

#include  <sys/types.h>
#include  <sys/stat.h>
#include  <fcntl.h>
#include  <stdio.h>
int main()
{int fd;int cmd;int data;                //与驱动代码保持一致 int userCmdfd=open("/dev/pin4",O_RDWR);if(fd<0){printf("open failed\n");perror("reson:");}else{printf("open success\n");}printf("input commnd : 1/0 \n1: pin4 high\n0: pin4 low\n");scanf("%d",&cmd);if(cmd==1){data=1;}if(cmd==0){data=0;}printf("data=%d\n",data); //fd=write(fd,&data,1);     第二个参数是内容 一个指针类型  第三个参数是文件大小如果文件是char 则为1 如果是int 则为sizeof（int）fd=write(fd,&data,sizeof(int));
}

执行命令 arm-linux-gnueabihf-gcc pintest2.c -o pintest2，生成pintest2 ARM可执行文件。

copy至树莓派

执行命令 scp pintest2 pi@192.168.2.43:/home/pi将我们刚刚生成的可执行文件pintest2远程copy到树莓派，同时也将pin4driver2.ko拷贝至树莓派scp drivers/char/pin4driver2.ko pi@192.168.2.43:/home/pi，如图所示。tips：输入的密码是树莓派的密码，raspberry。