• 树莓派——9、IO操控代码编程

    编写操控io的代码

    关于树莓派的cpu型号：

    使用pinout
    在这里插入图片描述
    使用cat /proc/cpuinfo
    在这里插入图片描述
    查阅资料：

    查阅资料发现树莓派3b的CPU型号就是BCM2709，也就是pinout中的BCM2827
    在这里插入图片描述

    要先确定IO空间的起始地址（物理地址）

    ps：树莓派3B的是cpu型号为bcm2709.
    在这里插入图片描述

    0x3F00 0000就是IO外围设备的起始物理地址

    我们需要确定GPFSEL0的物理地址，就要找出偏移量
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    可以得到物理地址：0x3F00 0000+（0x7E20 0000- 0x7E00 0000）=0x3F20 0000

    GPFSEL0的地址为：0x3F20 0000；
    GPSET0的地址为： 0x3F20 001C；
    GPCLR0的地址为： 0x3F20 0028；

    我们得到的是物理地址是不可以直接操作的，我们需要转化成虚拟地址，通过调用函数：__ioremap

    1. void __iomem * __ioremap(unsigned long phys_addr, size_t size, unsigned long flags);
    2.  ioremap宏定义在asm/io.h内：
    3.  
    4. #define ioremap(cookie,size)           __ioremap(cookie,size,0)

    参数：
    phys_addr：要映射的起始的IO地址

    size：要映射的空间的大小

    flags：要映射的IO空间和权限有关的标志

    驱动代码编写

    基于驱动框架的代码进行修改

    php 从数据库提取二进制图片的处理代码

    pdf正在上传…重新上传取消0星超过10%的资源28KB

    下载

    sed -ir ‘s/hello/pin4/g’ pin4_drv.c （把pin4_drv.c里面所有的hello替换成pin4）

    sed -ir ‘s/关键字/目标关键字/g’ 文件在这里插入图片描述

    先定义寄存器的地址

    错误示范：
    在这里插入图片描述
    这样直接定义是不对的，linux中代码访问的是虚拟地址，所以我们需要在入口函数把物理地址转化为虚拟地址

    寄存器地址先初始化为NULL
    在这里插入图片描述

    volatile的作用：防止编译器对代码优化，变量值是直接从变量地址中读取和存储的

    驱动加载的时候在入口函数对寄存器地址赋值

    在这里插入图片描述
    在open的时候配置pin4为输出引脚

    在这里插入图片描述

    在write函数获取用户层的数据，根据这个数据来操作io口输出高电平或者低电平

    在这里插入图片描述

    1. copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
    2. //从用户空间拷贝数据到内核空间
    3. *to    :将数据拷贝到内核的地址
    4. *from  :需要拷贝数据的地址
    5. n      :拷贝数据的长度（字节）
    6. 也就是将form地址中的数据拷贝到to地址中去，拷贝长度是n

    data-channel:将数据通道转换为流

    zip正在上传…重新上传取消0星超过10%的资源3KB

    下载

    并且在出口函数解除寄存器的地址映射（防止风险）
    在这里插入图片描述

    完整代码

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4. #include 
    5. #include 
    6. #include 
    7. #include 
    8.  
    9. static struct class *pin4_class;
    10. static struct device *pin4_class_dev;
    11.  
    12. static dev_t devno;	//设备号
    13. static int major = 231; //主设备号
    14. static int minor = 0;	//次设备号
    15. static char *module_name = "pin4"; //模块名
    16.  
    17. volatile unsigned int *GPFSEL0 = NULL;
    18. //volatile的作用是作为指令关键字，确保本条指令不会因编译器的优化而省略，且要求每次直接读值。
    19. volatile unsigned int *GPSET0 = NULL;
    20. volatile unsigned int *GPCLR0 = NULL;
    21.  
    22. //led open 函数
    23. static int pin4_open(struct inode *inode,struct file *file)
    24. {
    25. 	printk("pin4_open\n");
    26. 	*GPFSEL0 &= ~(0x6 << 12)；//0x6用二进制表示是110 想左移12位在取反就可以保证 14-12位为001在用&（与运算）运算我们就可以保证 14,13位一定为0
    27. 	*GPFSEL0 |= (0x1 <<12);//0x1 用二进制表示是1 想左移12位在用|（或运算）就可以保证第12为一定为1
    28. 	return 0;
    29. }
    30.  
    31. static int pin4_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
    32. {
    33. 	int userCmd;
    34. 	printk("pin4_write\n");
    35. 	copy_form_user(&userCmd,buf,size);//这个函数是用于接收上层代码的,在内核源码中可以找到这个函数用法
    36. 	if (userCmd==1){
    37. 		printk("set 1\n");
    38. 		*GPSET0 |= (0x1 << 4);//0x1 左移四位就可以将第4引脚置1并且不影响其他位，并且将pin4设置为高电平
    39. 	}else if(userCmd==0){
    40. 		printk("set 0\n");
    41. 		*GPCLR0 |= (0x1 << 4);//原理上，但这边设置的是低电平
    42. 	}else{
    43. 		printk("undo\n");
    44. 	}
    45. 	return 0;
    46.  
    47. }
    48.  
    49.  
    50. static int pin4_read(struct file *file1, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
    51. {
    52. 	printk("pin4_read\n");
    53.  
    54. 	return 0;
    55. }
    56.  
    57. static struct file_operations led_fops = {
    58. 	.owner = THIS_MODULE,
    59. 	.open  = pin4_open,
    60. 	.write = pin4_write,
    61. 	.read  = pin4_read,
    62. };
    63.  
    64. int __init pin4_drv_init(void)
    65. {
    66. 	int ret;
    67. 	printk("pin4 insmod success\n");
    68. 	devno = MKDEV(major,minor);
    69. 	ret = register_chrdev(major,module_name, &led_fops);//注册驱动 告诉内核
    70.  
    71. 	pin4_class = class_create( THIS_MODULE, "myfirstdemo");
    72. 	pin4_class_dev = device_create(pin4_class,NULL,devno,NULL,module_name);
    73. 	GPFSEL0 = (volatile unsigned int *)ioremap(0x3f200000,4);//ioremap（）：物理地址转换成虚拟地址，io口寄存器映射成普通内存单元进行访问，0x3f200000 GPFSL0的物理地址，在下面为大家介绍为什么这个
    74. 	//第二个参数表示映射的大小
    75. 	GPSET0  = (volatile unsigned int *)ioremap(0x3f20001c,4);//物理地址的映射要在创建之后
    76. 	GPCLR0  = (volatile unsigned int *)ioremap(0x3f200028,4);
    77. 	
    78.  
    79. 	
    80. 	return 0;
    81.  
    82.  
    83. }
    84.  
    85. void __exit pin4_drv_exit(void)
    86. {
    87. 	iounmap(GPFSEL0 );//取消ioremap所映射的IO地址
    88. 	iounmap(GPSET0 );//取消隐射要在摧毁前
    89. 	iounmap(GPSET0);
    90. 	
    91. 	device_destroy(pin4_class,devno);
    92. 	class_destroy(pin4_class);
    93. 	unregister_chrdev(major,module_name);//卸载驱动
    94. 	printk("pin4 destroyed\n");
    95.  
    96. }
    97.  
    98. module_init(pin4_drv_init);
    99. module_exit(pin4_drv_exit);
    100. MODULE_LICENSE("GPL v2");

    编译阶段

    1. 把写好的驱动文件拷贝到源码树目录的 /drivers/char 目录下
      在这里插入图片描述

    2. 修改Makefile（为了在编译的时候生成.ko文件）
      在这里插入图片描述

    3. 编译驱动代码(切回到源码树目录进行编译)
      ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make modules

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    测试阶段

    1. 把驱动文件拷贝到树莓派，并且安装驱动
      在这里插入图片描述
      安装驱动
      在这里插入图片描述
      驱动加载成功
      在这里插入图片描述

    2. 编写测试程序拷贝到树莓派
      测试程序：

    1. #include
    2. #include 
    3. #include 
    4. #include 
    5. #include 
    6. int main(){
    7.         int fd;
    8.         char cmd;
    9.         fd=open("/dev/pin4_drv",O_RDWR);
    10.         if(fd==-1){
    11.                 printf("open failed\n");
    12.                 perror("reason");
    13.         }else{
    14.  
    15.                 printf("open success\n");
    16.         }
    17.         printf("imput 1 or 0\n1:pin4 set 1\n0:pin4 set 0\n");
    18.         scanf("%c",&cmd);
    19.         if(cmd=='1'){
    20.                 write(fd,"1",1);
    21.         }
    22.         else if (cmd=='0'){
    23.  
    24.                 write(fd,"0",1);
    25.  
    26.         }else{
    27.                 printf("imput error\n");
    28.         }
    29.         return 0;
    30. }
    31.

    在lUbuntu交叉编译后把程序拷贝到树莓派，然后在树莓派运行

    在这里插入图片描述
    测试结果：用dmesg查看内核打印信息
    在这里插入图片描述
    查看io口状态：
    在这里插入图片描述

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/qq_53889131/article/details/126653514