Linux设备驱动 -- LED字符设备驱动(platform平台总线)

platform平台总线实现LED字符设备驱动

参考内核中存在的字符设备驱动进行编写，如misc.c这个经典的字符设备驱动。

一、LED字符设备驱动平台设备实现

1、查看手册获取相关寄存器

寄存器宏定义：

#define  CCM_CCGR1               0x20C406C  //打开/关闭时钟的寄存器地址 ： 使用一个模块前必须开发它的使用，默认是打开的
#define  MUX_PAD_GPIO1_IO04      0x20E006C    //GPIO复用寄存器地址 ： 复用pin为GPIO功能还是其他功能
#define  GPIO1_DR                0x209C000    //GPIO输入输出寄存器地址
#define  GPIO1_GDIR              0x209C004    //GPIO方向寄存器 ：设置GPIO为输入还是输出模式

#define  REG_LEN                 4              //寄存器地址长度

对于GPIO的配置使用和STM32等单片机使用寄存器开发是一样的。

2、定义硬件资源描述struct resource

staticstructresourcered_led_resource[] = {
    [0] = {
      .start =  CCM_CCGR1,
      .end   = (CCM_CCGR1 + REG_LEN - 1),
      .flags = IORESOURCE_MEM,
    },
    [1] = {
      .start =  MUX_PAD_GPIO1_IO04,
      .end   = (MUX_PAD_GPIO1_IO04 + REG_LEN - 1),
      .flags = IORESOURCE_MEM,
    },
    [2] = {
      .start =  GPIO1_DR,
      .end   = (GPIO1_DR + REG_LEN - 1),
      .flags = IORESOURCE_MEM,
    },
    [3] = {
      .start =  GPIO1_GDIR,
      .end   = (GPIO1_GDIR + REG_LEN - 1),
      .flags = IORESOURCE_MEM,
    },
};

对于硬件的操作就是对寄存器的操作，而硬件的寄存器是映射到内存地址上的，所以就是操作内存。所以flags资源类型选择的是IORESOURCE_MEM，start  - 寄存器的其实地址，end - 寄存器的结束地址。

3、定义平台设备

staticvoidred_led_platform_release(struct device *dev)
{
}

staticstructplatform_devicered_led_device = {
    .name = "red_led",
    .id = -1,
    .resource = red_led_resource,              //注入硬件资源
    .num_resources = ARRAY_SIZE(red_led_resource),    //硬件资源数组大小
    .dev.release = red_led_platform_release,
};

4、平台设备入口函数

staticint __init red_led_platform_device_init(void)
{
    printk("red_led_platform_device_init\r\n");
int ret = platform_device_register(&red_led_device);
return ret;
}

module_init(red_led_platform_device_init);

• platform_device_register -  注册平台设备

5、平台设备出口函数

staticvoid __exit red_led_platform_device_exit(void)
{
    printk("red_led_platform_device_exit\r\n");
    platform_device_unregister(&red_led_device);
}

• platform_device_unregister - 卸载平台设备驱动

二、LED字符设备平台驱动实现

平台设备的struct file_operations结构函数还是和传统方式一样的实现。

对于平台驱动方式实现的led驱动的变化：

1、定义平台驱动

staticstructplatform_driverred_led_platform_driver = {
      .probe = led_red_driver_probe,
      .remove = led_red_driver_remove,
      .driver.name = "red_led",
};

• .driver.name 字段的值red_led和平台设备中的name字段一致，表示通过名字进行平台设备和驱动的匹配

2、在probe()函数中进行初始化工作

staticintled_red_driver_probe(struct platform_device *dev)
{
structresource *ccm_ccgr1 = platform_get_resource(dev, IORESOURCE_MEM, 0);  //获取设备中定义的文件资源
structresource *mux_pad_gpio1_io4 = platform_get_resource(dev, IORESOURCE_MEM, 1);
structresource *gpio1_dr = platform_get_resource(dev, IORESOURCE_MEM, 2);
structresource *gpio1_gdir = platform_get_resource(dev, IORESOURCE_MEM, 3);

if (ccm_ccgr1 == NULL || mux_pad_gpio1_io4 == NULL || gpio1_dr == NULL || gpio1_gdir == NULL)
return-1;

    _CCM_CCGR1 = ioremap(ccm_ccgr1->start, resource_size(ccm_ccgr1)); //将寄存器物理地址映射为虚拟地址                    
      _MUX_PAD_GPIO1_IO04 = ioremap(mux_pad_gpio1_io4->start, resource_size(mux_pad_gpio1_io4));
    _GPIO1_DR = ioremap(gpio1_dr->start, resource_size(gpio1_dr));
    _GPIO1_GDIR = ioremap(gpio1_gdir->start, resource_size(gpio1_gdir));  

int err;
    major = register_chrdev(0, "my_led", &led_drv);

    led_class = class_create(THIS_MODULE, "my_led_class");
    err = PTR_ERR(led_class);
if (IS_ERR(led_class)) {

        unregister_chrdev(major, "my_led"); 
return-1;
    }
    device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "my_led"); 
       printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);

return0;
}

• struct resource *ccm_ccgr1 = platform_get_resource(dev, IORESOURCE_MEM, 0)  - 获取平台设备定义的硬件资源
• _CCM_CCGR1 = ioremap(ccm_ccgr1->start, resource_size(ccm_ccgr1) - 将寄存器物理地址映射为虚拟地址

3、在remove()函数中做卸载/解初始化工作

intled_red_driver_remove(struct platform_device *dev)
{
    iounmap(_CCM_CCGR1);
    iounmap(_MUX_PAD_GPIO1_IO04);
    iounmap(_GPIO1_DR);
    iounmap(_GPIO1_GDIR);

    printk(" %s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
    device_destroy(led_class, MKDEV(major, 0));
      class_destroy(led_class);
      unregister_chrdev(major, "my_led");

return0;
}

4、平台设备的注册/卸载

//平台设备入口函数
staticint __init red_led_driver_init(void)
{
    printk(" %s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
int ret = platform_driver_register(&red_led_platform_driver);
return ret;
}

//平台设备出口函数
staticvoid __exit red_led_driver_exit(void)
{
    printk(" %s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
    platform_driver_unregister(&red_led_platform_driver);
}

module_init(red_led_driver_init);
module_exit(red_led_driver_exit);


MODULE_AUTHOR("Ares");
MODULE_LICENSE("GPL");

5、加载/卸载驱动

sudo insmod platform_led_device.ko     //安装led platform device
sudo insmod platform_led_driver.ko     //安装led platform driver

在加载设备和驱动匹配成功后，会在系统目录/sys/bus/platform/devices/和/sys/bus/platform/driver/*出现相应led device 和 led driver的目录