11、IMX6ULL学习笔记-linux设备树之pinctrl和gpio子系统

一、原理图

二、寄存器

三、设备树

在iomuxc节点下的imx6ul-evk子节点下添加pinctrl_myled: ledgrp节点

在根节点下添加devicetree-leds-pincrl子节点

四、驱动程序

#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#define DeviceName        "pinctrl-leds" /* 设备名称 */
#define DeviceNodes_CNT	  1		  	     /* 设备号个数 */
#define LEDOFF 			  0			     /* 关灯 */
#define LEDON 			  1			     /* 开灯 */
/* 定义一个设备结构体 */
struct mod_struct {
	dev_t devid;			  /* 设备号*/
	struct cdev cdev;		  /* cdev  */
	struct class *class;	  /* 类    */
	struct device *device;	  /* 设备  */
	int major;				  /* 主设备号 */
	int minor;				  /* 次设备号 */
	struct device_node	*nd;  /* 设备节点 */
	int led_gpio;			  /* led所使用的GPIO编号*/
};
struct mod_struct mod_device;	/* led设备 */
/*
 * @description		: 打开设备
 * @param - inode 	: 传递给驱动的inode
 * @param - filp 	: 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量
 * 					  一般在open的时候将private_data指向设备结构体。
 * @return 			: 0 成功;其他 失败
 */
static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
	filp->private_data = &mod_device; /* 设置私有数据 */
	return 0;
}
/*
 * @description		: 从设备读取数据 
 * @param - filp 	: 要打开的设备文件(文件描述符)
 * @param - buf 	: 返回给用户空间的数据缓冲区
 * @param - cnt 	: 要读取的数据长度
 * @param - offt 	: 相对于文件首地址的偏移
 * @return 			: 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败
 */
static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
	return 0;
}
/*
 * @description		: 向设备写数据 
 * @param - filp 	: 设备文件，表示打开的文件描述符
 * @param - buf 	: 要写给设备写入的数据
 * @param - cnt 	: 要写入的数据长度
 * @param - offt 	: 相对于文件首地址的偏移
 * @return 			: 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败
 */
static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
	int retvalue;
	unsigned char databuf[1];
	unsigned char ledstat;
	struct mod_struct *dev = filp->private_data;
	retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);
	if(retvalue < 0) {
		printk("kernel write failed!\r\n");
		return -EFAULT;
	}
	ledstat = databuf[0];		/* 获取状态值 */
	if(ledstat == LEDON) {	
		gpio_set_value(dev->led_gpio, 0);	/* 打开LED灯 */
	} else if(ledstat == LEDOFF) {
		gpio_set_value(dev->led_gpio, 1);	/* 关闭LED灯 */
	}
	return 0;
}
/*
 * @description		: 关闭/释放设备
 * @param - filp 	: 要关闭的设备文件(文件描述符)
 * @return 			: 0 成功;其他 失败
 */
static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
	return 0;
}
/* 设备操作函数 */
static struct file_operations gpioled_fops = {
	.owner = THIS_MODULE,
	.open = led_open,
	.read = led_read,
	.write = led_write,
	.release = 	led_release,
};
/*
 * @description	: 驱动出口函数
 * @param 		: 无
 * @return 		: 无
 */
static int __init drv_init(void)
{
	int ret = 0;
/*一、设置LED所使用的GPIO */
	/* 1、获取设备节点：gpioled */
	mod_device.nd = of_find_node_by_path("/devicetree-leds-pincrl");
	if(mod_device.nd == NULL) {
		printk("devicetree-leds-pincrl node not find!\r\n");
		return -EINVAL;
	} else {
		printk("devicetree-leds-pincrl node find!\r\n");
	}
	/* 2、从设备节点下的led-gpio属性里获取gpio编号 */
	mod_device.led_gpio = of_get_named_gpio(mod_device.nd, "led-gpio", 0);
	if(mod_device.led_gpio < 0) {
		printk("can't get led-gpio");
		return -EINVAL;
	}
	printk("led-gpio num = %d\r\n", mod_device.led_gpio);
	/* 3、设置GPIO1_IO03为输出，并且输出高电平，默认关闭LED灯 */
	ret = gpio_direction_output(mod_device.led_gpio,1);
	if(ret < 0) {
		printk("can't set gpio!\r\n");
	}
/*二、 注册字符设备驱动 */
	/* 1、创建设备号 */
	if (mod_device.major)
	{		
		mod_device.devid = MKDEV(mod_device.major,0);//设备号起始点(major,0)
		register_chrdev_region(mod_device.devid,DeviceNodes_CNT,DeviceName);//设备号起始点开始，申请DeviceNodes_CNT个设备号
	} 
	else {
		alloc_chrdev_region(&mod_device.devid,0,DeviceNodes_CNT,DeviceName);	/* 申请设备号 */
		mod_device.major = MAJOR(mod_device.devid);	/* 获取分配号的主设备号 */
		mod_device.minor = MINOR(mod_device.devid);	/* 获取分配号的次设备号 */	
	}
	printk("mod_device major=%d,minor=%d\r\n",mod_device.major,mod_device.minor);	
	/* 2、初始化cdev */
	mod_device.cdev.owner = THIS_MODULE;
	cdev_init(&mod_device.cdev,&gpioled_fops);
	/* 3、添加一个cdev */
	cdev_add(&mod_device.cdev,mod_device.devid,DeviceNodes_CNT);
	/* 4、创建类 */
	mod_device.class = class_create(THIS_MODULE,DeviceName);
	if (IS_ERR(mod_device.class)) {
		return PTR_ERR(mod_device.class);
	}
	/* 5、创建设备节点*/
	mod_device.device = device_create(mod_device.class,NULL,mod_device.devid,NULL,"pinctrl-leds0");
	if (IS_ERR(mod_device.device)) {
		return PTR_ERR(mod_device.device);
	}
	return 0;
}
/*
 * @description	: 驱动出口函数
 * @param 		: 无
 * @return 		: 无
 */
static void __exit drv_exit(void)
{
	/* 注销字符设备驱动 */
	cdev_del(&mod_device.cdev);/*  删除cdev */
	unregister_chrdev_region(mod_device.devid,DeviceNodes_CNT); /* 注销设备号 */
	device_destroy(mod_device.class,mod_device.devid);
	class_destroy(mod_device.class);
}
module_init(drv_init);
module_exit(drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

五、测试程序

#include "stdio.h"
#include "unistd.h"
#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "fcntl.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
#define LEDOFF 	0
#define LEDON 	1
/*
 * @description		: main主程序
 * @param - argc 	: argv数组元素个数
 * @param - argv 	: 具体参数
 * @return 			: 0 成功;其他 失败
 */
int main(int argc, char *argv[])
{
	int fd, retvalue;
	char *filename;
	unsigned char databuf[1];	
	if(argc != 3){
		printf("Error Usage!\r\n");
		return -1;
	}
	filename = argv[1];
	/* 打开led驱动 */
	fd = open(filename, O_RDWR);
	if(fd < 0){
		printf("file %s open failed!\r\n", argv[1]);
		return -1;
	}
	databuf[0] = atoi(argv[2]);	/* 要执行的操作：打开或关闭 */
	/* 向/dev/led文件写入数据 */
	retvalue = write(fd, databuf, sizeof(databuf));
	if(retvalue < 0){
		printf("LED Control Failed!\r\n");
		close(fd);
		return -1;
	}
	retvalue = close(fd); /* 关闭文件 */
	if(retvalue < 0){
		printf("file %s close failed!\r\n", argv[1]);
		return -1;
	}
	return 0;
}