字符设备驱动程序之查询方式的按键驱动程序（五）

字符设备驱动程序之查询方式的按键驱动程序

目的：按键驱动；查询方式

一、写出框架：

    a.先定义file_operations结构体，其中有对设备的打开，读，和写的操作函数 { .open=  .read:=  }

    b.入口函数里注册，出口函数卸载

    c.给sysfs提供更多信息，udev机制可以自动创建设备节点，mdev是udev的一个简化版本

二、硬件操作：

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    open函数：配置

    read函数：返回引脚状态

    入口：地址映射

    a.看原理图：引脚

    b.看2440手册：寄存器Reg

    c.编程（单片机：物理地址，驱动：虚拟地址）

虚拟地址VA=ioremap(PA(物理地址)，size(长度))；

    

★★★

void *ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size)

phys_addr：要映射的物理地址

size：要映射的长度，单位是字节

ioremap是以页为单位进行映射，你的长度写为4，16，32等等，都会映射到4096字节的空间。 

★★★

下面的代码中：

gpfcon = (volatile unsigned long *)ioremap(0x56000050, 16);
gpfdat = gpfcon + 1; 

①先映射GPFCON为虚拟地址。F寄存器为GPFCON:0x56000050，GPFDAT:0x56000054，GPFUP:0x56000058，Reserved:0x5600005c共4个，2440为32位CPU，所以4个4字节为16字节，故这里映射16字节。

②gpfdat=gpfcon+1；这里指针加1是以上面"unsigned long "为单位的。unsigned long的字节数是4个字节。

驱动程序second_drv.c

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/arch/regs-gpio.h>
#include <asm/hardware.h>

static struct class *seconddrv_class;	//一个类
static struct class_device	*seconddrv_class_dev;	//一个类里面再建立一个设备

volatile unsigned long *gpfcon;
volatile unsigned long *gpfdat;

volatile unsigned long *gpgcon;
volatile unsigned long *gpgdat;

static int second_drv_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
	/* 配置GPF0,2为输入引脚 */
	*gpfcon &= ~((0x3<<0*2) | (0x3<<(2*2)));

	/* 配置GPF3,11为输入引脚 */
	*gpgcon &= ~((0x3<<3*2) | (0x3<<(11*2)));
	
	return 0;
}

ssize_t second_drv_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
	/* 返回4个引脚的电平 */
	unsigned char key_vals[4];
	int regval;

	//如果传进来的size不等于我们返回的4个字节，返回一个错误值
	if	(size != sizeof(key_vals))
		return -EINVAL;
	
	/* 读GPF0,2为输入引脚 */
	regval = *gpfdat;
	key_vals[0]=(regval & (1<<0)) ? 1 : 0;
	key_vals[1]=(regval & (1<<2)) ? 1 : 0;

	/* 读GPG3,11为输入引脚 */
	regval = *gpgdat;
	key_vals[2]=(regval & (1<<3)) ? 1 : 0;
	key_vals[3]=(regval & (1<<11)) ? 1 : 0;

	copy_to_user(buf, key_vals, sizeof(key_vals));
	
	return sizeof(key_vals);
}

static struct file_operations second_drv_fops = {
    .owner  =   THIS_MODULE,    /* 这是一个宏，推向编译模块时自动创建的__this_module变量 */
    .open   =   second_drv_open,     
	.read	=	second_drv_read,	   
};

int major;

static int second_drv_init(void)
{
	major = register_chrdev(0, "second_drv", &second_drv_fops);

	//创建一个类
	seconddrv_class = class_create(THIS_MODULE, "firstdrv");

	//在这个类下面再创建一个设备
	//mdev是udev的一个简化版本
	//mdev应用程序，就会被内核调用，会根据类和类下面的设备这些信息
	seconddrv_class_dev = class_device_create(seconddrv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "buttons");/* /dev/buttons */

	//建立地址映射：物理地址->虚拟地址
	gpfcon = (volatile unsigned long *)ioremap(0x56000050, 16);	//指向的是虚拟地址，第一个参数是物理开始地址，第二个是长度（字节）
	gpfdat = gpfcon + 1; //加1,实际加4个字节

	gpgcon = (volatile unsigned long *)ioremap(0x56000060, 16);	//指向的是虚拟地址，第一个参数是物理开始地址，第二个是长度（字节）
	gpgdat = gpgcon + 1; //加1,实际加4个字节

	return 0;
}

static void second_drv_exit(void)
{
	unregister_chrdev(major, "second_drv");
	
	class_device_unregister(seconddrv_class_dev);
	class_destroy(seconddrv_class);

	iounmap(gpfcon);
	iounmap(gpgcon);
	
	return 0;
}


module_init(second_drv_init);
module_exit(second_drv_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

测试程序seconddrvtest.c

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>

/* seconddrvtest
 */
int main(int argc, char **argv)
{
	int fd;
	unsigned char key_vals[4];
	int cnt = 0;
	
	fd = open("/dev/buttons", O_RDWR);
	if (fd < 0)
	{
		printf("can't open!\n");
	}

	while (1)
	{
		//用查询方式读按键坏处：占用CPU大
		//根本不知道按键什么时候按下，不可预料，只能不断地读，知道它返回
		read(fd, key_vals, sizeof(key_vals));
		if(!key_vals[0] || !key_vals[1] || !key_vals[2] || !key_vals[3])
		{
			printf("%04d key presssed: %d %d %d %d\n", cnt++, key_vals[0], key_vals[1], key_vals[2], key_vals[3]);
		}
	}
	
	return 0;
}