linux设备树-按键中断驱动

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内核版本：linux 5.2.8

根文件系统：busybox 1.25.0

u-boot：2016.05

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一、修改设备树

1.1 硬件接线

查看Mini2440原理图、S3C2440数据手册，了解如何读取按键的状态。这里粗略介绍一下Mini2440 K1~K6的接线方式：

K1~K6依次对应引脚GPG0、GPG3、GPG5、GPG6、GPG7、GPG11；

按键按下引脚输入低电平、按键松开引脚输入高电平；

1.2 按键读取方式

试想一下，如果我们想判断按键K1有没有按下或者松开，采用中断的方式，按键按下时K1为低电平，松开时为高电平，采用双边沿触发方式；可以极大的提高CPU运行效率。

GPG0、GPG3、GPG5、GPG6、GPG7、GPG11对应的外部中断依次为EINT8、EINT11、EINT13、EINT14、EINT15、EINT19。

1.3 修改s3c2440-smdk2440.dts

在内核arch/arm/boot/dts/s3c2440-smdk2440.dts文件中添加mykey设备节点：

mykey: mykey {

    compatible = "mykey";

    interrupt-parent = <&gpg>;

    interrupts = <0 IRQ_TYPE_EDGE_BOTH>,

                 <3 IRQ_TYPE_EDGE_BOTH>,

                 <5 IRQ_TYPE_EDGE_BOTH>,

                 <6 IRQ_TYPE_EDGE_BOTH>,

                 <7 IRQ_TYPE_EDGE_BOTH>,

                 <11 IRQ_TYPE_EDGE_BOTH>;

    key_1 = <&gpg 0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

    key_2 = <&gpg 3 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

    key_3 = <&gpg 5 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

    key_4 = <&gpg 6 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

    key_5 = <&gpg 7 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

    key_6 = <&gpg 11 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

};

复制代码

这里指定了中断控制器为gpg，同时指定了每个按键使用的外部中断硬件中断号（需要注意的是这个硬件中断号是从0开始计数的，这主要是因为gpg外部中断控制器有独立的中断域irq_domain），以及中断触发方式。

此外需要引入头文件：

#include      /* 定义了GPIO_ACTIVE_HIGH */

在arch/arm/boot/dts/s3c2440-pinctrl.dtsi文件下有gpg设备节点配置信息：

gpg: gpg {

        gpio-controller;

        #gpio-cells = <2>;

        interrupt-controller;

        #interrupt-cells = <2>;

};

ggio-cells=2：表示使用这个bank的GPIO时，需要用两个32位数去描述；

第1位：表示使用的哪一个引脚；

第2位：表示有效电平；这里全局设置为高电平有效；

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二、按键驱动程序

在/work/sambashare/drivers下创建25.button_dev_dts文件夹。用来保存按键驱动程序。

2.1 platform driver定义

这里我们采用platform设备驱动模型，因此需要定义platform_driver：

/*

 * 用于设备树匹配

 */

static const struct of_device_id button_dt_match[] = {

    { .compatible = DTSKEY_NAME, },

    {},

};

/*

 * platform驱动

 */

static struct platform_driver button_driver = {

    .probe = button_probe,

    .remove = button_remove,

    .driver = {

        .name = DTSKEY_NAME,

        .of_match_table = button_dt_match,  // 匹配列表

    }

};

2.2 button_probe

/*

 * 中断处理服务

 */

static irqreturn_t button_irq(int irq, void *dev_id)

{

    printk("%s enter, irq: %d, %sn", __func__, irq, (char *)dev_id);

    return 0;

}

/*

 * 当驱动和硬件信息匹配成功之后，就会调用probe函数，驱动所有的资源的注册和初始化全部放在probe函数中

 */

static int button_probe(struct platform_device *pdev)

{

      int ret = 0, i = 0;

      int num_irq = 0;

      struct device *dev = &pdev->dev;

      char *key_name;

      printk("%s enter.n", __func__);

      if (!dev->of_node) {

            dev_err(dev, "no device tree noden");

            return -EINVAL;

       }

      if(pdev->name != NULL){

            printk("platform device name %s",pdev->name);   // mykey

      }

      for(i = 0; i< IRQ_CNT; i ++){

            // 1. 获取中断资源

            ret = platform_get_irq(pdev, i);

            if (ret <= 0) {

                dev_err(&pdev->dev, "cannot find irq index %dn",i);

                return ret;

            }

            key_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "key-%d", i+1);

            // 2. 注册中断服务 中断触发类型设置为0，则使用设备树中的配置

            ret = devm_request_irq(&pdev->dev, ret, button_irq, 0, key_name, key_name);

            if (ret != 0) {

                dev_err(&pdev->dev, "cannot claim irq %dn", ret);

                return ret;

            }

      }

     return 0;

}

这段代码主要就是获取每个按键对应的IRQ编号，然后注册中断服务，在中断服务子程序中，将当前按下的按键名称输出。

2.3 button_remove

/*

 * 硬件信息被移除了，或者驱动被卸载了，全部要释放，释放资源的操作就放在该函数中

 */

static int button_remove(struct platform_device * pdev)

{

    printk("button  driver exitn");

    return 0;

}

2.4 button_drv.c完整代码   

 View Code

2.5 Makefile

KERN_DIR :=/work/sambashare/linux-5.2.8-dt

all:

    make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 

clean:

    make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean

    rm -rf modules.order

obj-m += button_drv.o

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三、烧录开发板测试

3.1 编译设备树

root@zhengyang:/work/sambashare/linux-5.2.8-dt# make dtbs

  DTC     arch/arm/boot/dts/s3c2416-smdk2416.dtb

  DTC     arch/arm/boot/dts/s3c2440-smdk2440.dtb

编译设备树文件，把前面配置过的arch/arm/boot/dts里的dts文件编译成dtb文件。

将s3c2440-smdk2440.dtb复制到tftp服务器路径下：

root@zhengyang:/work/sambashare/linux-5.2.8-dt# cp /work/sambashare/linux-5.2.8-dt/arch/arm/boot/dts/s3c2440-smdk2440.dtb /work/tftpboot/

3.2 编译驱动

执行make命令编译驱动，并将驱动程序拷贝到nfs文件系统：

root@zhengyang:/work/sambashare/drivers/25.button_dev_dts# cd /work/sambashare/drivers/25.button_dev_dts/

root@zhengyang:/work/sambashare/drivers/25.button_dev_dts# make

root@zhengyang:/work/sambashare/drivers/25.button_dev_dts# cp button_drv.ko /work/nfs_root/rootfs/

3.3 启动内核

uboot启动后，将dtb下载到内存地址0x30001000中：

SMDK2440 # tftp 0x30001000 s3c2440-smdk2440.dtb

然后将内核镜像加载到内存0x30008000地址：

nand read 0x30008000 kernel;

然后可以使用如下命令启动内核：

SMDK2440 # bootm 0x30008000 - 0x30001000   // 无设备树时，直接bootm 0x30008000

//bootm  uImage地址  ramdisk地址  设备树镜像地址

安装驱动：

[root@zy:/]# insmod button_drv.ko

mykey mykey: no pinctrl handle

OF: no dma-ranges found for node(/mykey)

mykey mykey: device is not dma coherent

mykey mykey: device is not behind an iommu

button_probe enter.                                  // 进入button_probe函数

platform device name mykey

OF: of_irq_parse_one: dev=/mykey, index=0            // ① 从interrupts属性中解析到了第1个中断

OF:  parent=/pinctrl@56000000/gpg, intsize=2

OF:  intspec=0

of_irq_parse_raw:  /pinctrl@56000000/gpg:00000000,00000003

OF: of_irq_parse_raw: ipar=/pinctrl@56000000/gpg, size=2

OF:  -> addrsize=1

OF:  -> got it !

OF: of_irq_parse_one: dev=/mykey, index=1            // ② 从interrupts属性中解析到了第2个中断

OF:  parent=/pinctrl@56000000/gpg, intsize=2

OF:  intspec=3

of_irq_parse_raw:  /pinctrl@56000000/gpg:00000003,00000003

OF: of_irq_parse_raw: ipar=/pinctrl@56000000/gpg, size=2

OF:  -> addrsize=1

OF:  -> got it !

OF: of_irq_parse_one: dev=/mykey, index=2           // ③ 从interrupts属性中解析到了第3个中断

OF:  parent=/pinctrl@56000000/gpg, intsize=2

OF:  intspec=5

of_irq_parse_raw:  /pinctrl@56000000/gpg:00000005,00000003

OF: of_irq_parse_raw: ipar=/pinctrl@56000000/gpg, size=2

OF:  -> addrsize=1

OF:  -> got it !

OF: of_irq_parse_one: dev=/mykey, index=3          // ④ 从interrupts属性中解析到了第4个中断 

OF:  parent=/pinctrl@56000000/gpg, intsize=2

OF:  intspec=6

of_irq_parse_raw:  /pinctrl@56000000/gpg:00000006,00000003

OF: of_irq_parse_raw: ipar=/pinctrl@56000000/gpg, size=2

OF:  -> addrsize=1

OF:  -> got it !

OF: of_irq_parse_one: dev=/mykey, index=4         // ⑤ 从interrupts属性中解析到了第5个中断 

OF:  parent=/pinctrl@56000000/gpg, intsize=2

OF:  intspec=7

of_irq_parse_raw:  /pinctrl@56000000/gpg:00000007,00000003

OF: of_irq_parse_raw: ipar=/pinctrl@56000000/gpg, size=2

OF:  -> addrsize=1

OF:  -> got it !

OF: of_irq_parse_one: dev=/mykey, index=5        // ⑥ 从interrupts属性中解析到了第6个中断

OF:  parent=/pinctrl@56000000/gpg, intsize=2

OF:  intspec=11

of_irq_parse_raw:  /pinctrl@56000000/gpg:0000000b,00000003

OF: of_irq_parse_raw: ipar=/pinctrl@56000000/gpg, size=2

OF:  -> addrsize=1

OF:  -> got it !

platform driver registered successfully

这里输出了大量的调试信息，主要是因为我开启了调试日志。

在linux的/sys/firmware/devicetree/base目录下可以查看到 mykey节点，如下图所示：

[root@zy:/]# ls /sys/firmware/devicetree/base/

#address-cells                 mykey

#size-cells                    myled

aliases                        name

chosen                         nand@4e000000

clock-controller@4c000000      pinctrl@56000000

clocks                         rtc@57000000

compatible                     serial@50000000

cpus                           serial@50004000

i2c@54000000                   serial@50008000

interrupt-controller@4a000000  srom-cs4@20000000