输入子系统------键盘按键驱动程序 13.Linux键盘按键驱动 (详解)

• 由上一节的输入子系统的框架分析可知，其分三层：设备驱动层，核心层，事件驱动层

我们在为某种设备的编写驱动层，只需要关心设备驱动层，即如何驱动设备并获得硬件数据（如按下的按键数据），然后调用核心层提供的接口，核心层就会自动把数据提交给事件处理层。在输入子系统中，事件驱动是标准的，适用于所有输入类的。我们的设备可以利用一个已经存在的，合适的输入事件驱动，通过输入核心，和用户应用程序接口。

一、编写设备驱动层的流程

1.分配一个input——dev结构体

2.设置input_dev的成员

3.注册input_dev 驱动设备

4.硬件相关代码

　　1）初始化定时器和中断

　　2）写中断服务函数

　　3）写定时器超时函数

　　4）在出口函数中 释放中断函数,删除定时器,卸载释放驱动

二、相关结构体及函数

input_dev驱动设备结构体中常用成员及相关函数如下:（include/linux/Input.h）

 1 struct input_dev {      
 2 
 3        void *private;
 4        const char *name;  //设备名字
 5        const char *phys;  //文件路径,比如 input/buttons
 6        const char *uniq;   
 7        struct input_id id;
 8 
 9  
10        unsigned long evbit[NBITS(EV_MAX)];  //表示支持哪类事件,常用有以下几种事件(可以多选)
11        //EV_SYN      同步事件，当使用input_event()函数后,就要使用这个上报个同步事件
12        //EV_KEY       键盘事件  这些都是宏定义
13        //EV_REL       (relative)相对坐标事件，比如鼠标
14        //EV_ABS       (absolute)绝对坐标事件，比如摇杆、触摸屏感应
15        //EV_MSC      其他事件,功能
16        //EV_LED       LED灯事件
17        //EV_SND      (sound)声音事件
18 
19        //EV_REP       重复键盘按键事件
20   //(内部会定义一个定时器,若有键盘按键事件一直按下/松开,就重复定时,时间一到就上报事件)   
21 
22        //EV_FF         受力事件
23        //EV_PWR      电源事件
24        //EV_FF_STATUS  受力状态事件
25 
26        unsigned long keybit[NBITS(KEY_MAX)];   //存放支持的键盘按键值，即能产生哪些按键
27                                     //键盘变量定义在:include/linux/input.h, 比如: KEY_L(按键L)
28 
29        unsigned long relbit[NBITS(REL_MAX)];    //存放支持的相对坐标值，如x,y,滚轮
30        unsigned long absbit[NBITS(ABS_MAX)];   //存放支持的绝对坐标值
31        unsigned long mscbit[NBITS(MSC_MAX)];   //存放支持的其它事件,也就是功能
32        unsigned long ledbit[NBITS(LED_MAX)];    //存放支持的各种状态LED
33        unsigned long sndbit[NBITS(SND_MAX)];    //存放支持的各种声音
34        unsigned long ffbit[NBITS(FF_MAX)];       //存放支持的受力设备
35        unsigned long swbit[NBITS(SW_MAX)];     //存放支持的开关功能

2)函数如下:

 1 struct input_dev *input_allocate_device(void);  //向内核中申请一个input_dev设备,然后返回这个设备
 2   
 3 input_unregister_device(struct input_dev *dev);  //卸载/sys/class/input目录下的input_dev这个类设备, 一般在驱动出口函数写
 4  
 5 input_free_device(struct input_dev *dev);   //释放input_dev这个结构体, 一般在驱动出口函数写
 6  
 7  
 8 
 9 set_bit(nr,p);                  //设置某个结构体成员p里面的某位等于nr,支持这个功能
10 /* 比如:
11 set_bit(EV_KEY,buttons_dev->evbit);   //设置input_dev结构体buttons_dev->evbit支持EV_KEY
12 set_bit(KEY_S,buttons_dev->keybit);  //设置input_dev结构体buttons_dev->keybit支持按键”S”
13 */
14 
15 void input_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value);  //上报事件
16  // input_dev *dev :要上报哪个input_dev驱动设备的事件
17  // type : 要上报哪类事件, 比如按键事件,则填入: EV_KEY
18  // code: 对应的事件里支持的哪个变量，比如按下按键L则填入: KEY_L
19  //value:对应的变量里的数值,比如松开按键则填入1,松开按键则填入0

input_sync(struct input_dev *dev); //同步事件通知

为什么使用了input_event()上报事件函数,就要使用这个函数？

因为input_event()函数只是个事件函数,所以需要这个input_sync()同步事件函数来通知系统,然后系统才会知道

input_sync()代码如下

static inline void input_sync(struct input_dev *dev)
{
input_event(dev, EV_SYN, SYN_REPORT, 0); //就是上报同步事件,告诉内核:input_event()事件执行完毕
}

三、编写设备驱动程序

  1 //参考:linux-2.6.22.6\linux-2.6.22.6\drivers\input\keyboard\Gpio_keys.c
  2 //pre1.包含头文件
  3 #include <linux/module.h>
  4 #include <linux/version.h>
  5 
  6 #include <linux/init.h>
  7 #include <linux/fs.h>
  8 #include <linux/interrupt.h>
  9 #include <linux/irq.h>
 10 #include <linux/sched.h>
 11 #include <linux/pm.h>
 12 #include <linux/sysctl.h>
 13 #include <linux/proc_fs.h>
 14 #include <linux/delay.h>
 15 #include <linux/platform_device.h>
 16 #include <linux/input.h>
 17 #include <linux/irq.h>
 18 #include <asm/gpio.h>
 19 #include <asm/io.h>
 20 #include <asm/arch/regs-gpio.h>
 21 
 22 
 23 struct pin_desc{
 24     int irq;    //按键的外部中断标志位
 25     char *name;    //中断设备名称
 26     unsigned int pin;    //引脚
 27     unsigned int key_val;  //dev_id,对应键盘的 L ,  S,  空格,  enter  
 28 };
 29 
 30 /* 定义四个按键 */
 31 struct pin_desc pins_desc[4] = {
 32     {IRQ_EINT0,  "S2", S3C2410_GPF0,  KEY_L},
 33     {IRQ_EINT2,  "S3", S3C2410_GPF2,  KEY_S},
 34     {IRQ_EINT11, "S4", S3C2410_GPG3,  KEY_ENTER},
 35     {IRQ_EINT19, "S5", S3C2410_GPG11, KEY_LEFTSHIFT},
 36 };
 37 
 38 static struct pin_desc *irq_pd;             //指针irq_pd用来保存dev_id
 39 static struct timer_list buttons_timer;    //定时器结构体
 40 static struct input_dev *buttons_dev;    //定义一个input_dev结构体指针 
 41 
 42 /* 中断服务函数 */
 43 static irqreturn_t buttons_irq(int irq, void *dev_id)
 44 {
 45     /* 10ms后启动定时器 */
 46     irq_pd = (struct pin_desc *)dev_id;    //保存当前的dev_id
 47     mod_timer(&buttons_timer, jiffies+HZ/100);  //更新定时器10ms
 48     return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
 49 }
 50 
 51 /* 定时器超时函数 */
 52 static void buttons_timer_function(unsigned long data)
 53 {
 54     //超时处理函数只需要将事件上报即可
 55     
 56     struct pin_desc * pindesc = irq_pd;
 57     unsigned int pinval;
 58     
 59     if (!pindesc)
 60         return;
 61     
 62     pinval = s3c2410_gpio_getpin(pindesc->pin);
 63 
 64     if (pinval)
 65     {
 66         /* 松开 :上报EV_KEY类型,button按键,0(没按下)*/
 67         input_event(buttons_dev, EV_KEY, pindesc->key_val, 0); 
 68         input_sync(buttons_dev); //上传同步事件,告诉系统有事件出现 
 69     }
 70     else
 71     {
 72         /* 按下:上报EV_KEY类型,button按键,1(按下) */
 73         input_event(buttons_dev, EV_KEY, pindesc->key_val, 1); 
 74         input_sync(buttons_dev);
 75     }
 76 }
 77 
 78 
 79 
 80 //pre2.写入口函数
 81 static int buttons_init(void)
 82 {
 83     int i;
 84     /* 1.分配一个input_dev结构体 */
 85     //向内核中申请一个input_dev设备,然后返回这个设备,此处省略判断返回值
 86     buttons_dev = input_allocate_device();
 87     
 88     /* 2.设置input_dev的成员 */
 89     /* 2.1先设置能产生哪一类事件 */
 90     set_bit(EV_KEY, buttons_dev->evbit); //此处表示能产生键盘事件
 91 　　 set_bit(EV_REP, buttons_dev->evbit); //支持键盘重复按事件
 92     /* 2.2能产生这类操作里的哪些事件 eg: L,S,ENTER,LEFTSHIFT */
 93     set_bit(KEY_L, buttons_dev->keybit);       //#define KEY_L    38
 94     set_bit(KEY_S, buttons_dev->keybit);    //这些宏都在Input.h中定义
 95     set_bit(KEY_ENTER, buttons_dev->keybit); //支持按键回车
 96     set_bit(KEY_LEFTSHIFT, buttons_dev->keybit);
 97 
 98     /* 3.注册input_dev 驱动设备 */
 99     input_register_device(buttons_dev);
100 
101     /* 4.硬件相关代码 */
102     init_timer(&buttons_timer);
103     buttons_timer.function = buttons_timer_function;
104     add_timer(&buttons_timer); 
105     
106     for (i = 0; i < 4; i++)
107     {
108         request_irq(pins_desc[i].irq, buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, pins_desc[i].name, &pins_desc[i]);
109     }
110 
111     return 0;
112 }
113 
114 //pre3.写出口函数
115 static void buttons_exit(void)
116 {
117     int i;
118     for (i = 0; i < 4; i++)
119     {
120         free_irq(pins_desc[i].irq, &pins_desc[i]); //清中断
121     }
122     del_timer(&buttons_timer);  //删除定时器
123     input_unregister_device(buttons_dev);  //卸载设备
124     input_free_device(buttons_dev);  //释放分配给input_dev设备的空间
125 }
126 
127 
128 
129 
130 //pre4.修饰，添加属性
131 module_init(buttons_init);
132 module_exit(buttons_exit);
133 
134 MODULE_LICENSE("GPL");

四、测试

 1.挂载

挂载键盘驱动后, 如下图,可以通过  ls -l /dev/event*   命令查看已挂载的设备节点:

 加载了驱动之后，多出事件event1，代表我们的按键驱动

 其中主设备号13，次设备号是65，

在事件处理驱动的函数中，如Evdev.c中的evdev_connect函数中，

for (minor = 0; minor < EVDEV_MINORS && evdev_table[minor]; minor++);

,其中event驱动本身的此设备号是从64开始的,如上图,内核启动时,会加载自带触摸屏驱动,所以我们的键盘驱动的次设备号=64+1

2.运行

测试运行有两种,一种是直接打开/dev/tyy1,第二种是使用exec命令

方法1:

cat /dev/tty1     //tty1:LCD终端,就会通过tty_io.c来访问键盘驱动,然后打印在tty1终端上

方法2:

exec 0</dev/tty1    //将/dev/tty1挂载到-sh进程描述符0下,此时的键盘驱动就会直接打印在tty1终端上

3.调试:

若测试不成功,板子又在QT下进行的:

1)可以使用vi命令,在板子上打开记事本，按按键测试

2)或者删除/etc/init.d/rcS 里面有关QT自启动的命令,然后重启

若板子没在QT下进行,也无法测试成功:

1)可以使用hexdump命令来调试代码

详见NQian博主的文章

(exec命令详解入口地址: http://www.cnblogs.com/lifexy/p/7553228.html)

(hexdump命令调试代码详解地址:http://www.cnblogs.com/lifexy/p/7553550.html)

参考：

13.Linux键盘按键驱动 (详解)