RK3568笔记三十六：LED驱动开发（设备树）

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记录使用设备树编写一个简单的 LED 灯驱动程序

一、编程思路

程序编写的主要内容为添加 LED 灯的设备树节点、在驱动程序中使用 of 函数获取设备节点中的 属性，编写测试应用程序。

• 首先向设备树添加 LED 设备节点。

• 其次编写平台设备驱动框架，主要包驱动入口函数、驱动注销函数、平台设备结构体定义 三部分内容。

• 实现.probe 函数，对 LED 进行设备注册和初始化。

• 实现字符设备操作函数集，这里主要实现.write 操作。

• 编写测试应用程序，对于输入不同的值控制 LED 亮灭

二、编写设备树

RK3568支持设备树，设备树相关知识执行了解。

设备树目录在arch/arm64/boot/dts/rockchip下。

修改 rk3568-atk-evb1-ddr4-v10.dtsi文件，在根目录 /下建立一个节点：

led_test {compatible="yifeng,led_test";status="okay";reg = <0x0 0xFDC20010 0x0 0x08 /* PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L */ 0x0 0xFDC20090 0x0 0x08    /* PMU_GRF_GPIO0C_DS_0 */ 0x0 0xFDD60004 0x0 0x08    /* GPIO0_SWPORT_DR_H */ 0x0 0xFDD6000C 0x0 0x08 >; /* GPIO0_SWPORT_DDR_H */};

reg里的值参考LED驱动开发，比如“0x0 0xFDC20010 0x0 0x08”表示 RK3568 的 PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L 寄存器，其中寄存器地址为 0xFDC20010，长度为 8 个字节。

修改如下：

设备树修改完成以后在 SDK 顶层目录输入如下命令重新编译一下内核：

# 指定 SDK 的板级配置文件
./build.sh lunch
# 编译内核
./build.sh kernel

只需要重新烧写boot.img。

三、编写驱动

led_test.c

#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 <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>#define DTSLED_CNT			1		  	/* 设备号个数 */
#define DTSLED_NAME			"led_test"	/* 名字 	*/
#define LEDOFF 				0			/* 关灯 	*/
#define LEDON 				1			/* 开灯 	*//* 映射后的寄存器虚拟地址指针 */
static void __iomem *PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L_PI;
static void __iomem *PMU_GRF_GPIO0C_DS_0_PI;
static void __iomem *GPIO0_SWPORT_DR_H_PI;
static void __iomem *GPIO0_SWPORT_DDR_H_PI;/* dtsled设备结构体 */
struct dtsled_dev{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 */
};struct dtsled_dev dtsled;	/* led设备 *//** @description		: LED打开/关闭* @param - sta 	: LEDON(0) 打开LED，LEDOFF(1) 关闭LED* @return 			: 无*/
void led_switch(u8 sta)
{u32 val = 0;if(sta == LEDON) {val = readl(GPIO0_SWPORT_DR_H_PI);val &= ~(0X1 << 0); /* bit0 清零*/val |= ((0X1 << 16) | (0X1 << 0));	/* bit16 置1，允许写bit0，bit0，高电平*/writel(val, GPIO0_SWPORT_DR_H_PI);}else if(sta == LEDOFF) { val = readl(GPIO0_SWPORT_DR_H_PI);val &= ~(0X1 << 0); /* bit0 清零*/val |= ((0X1 << 16) | (0X0 << 0));	/* bit16 置1，允许写bit0，bit0，低电平	*/writel(val, GPIO0_SWPORT_DR_H_PI);} 
}/** @description		: 取消映射* @return 			: 无*/
void led_unmap(void)
{/* 取消映射 */iounmap(PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L_PI);iounmap(PMU_GRF_GPIO0C_DS_0_PI);iounmap(GPIO0_SWPORT_DR_H_PI);iounmap(GPIO0_SWPORT_DDR_H_PI);
}/** @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 = &dtsled; /* 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;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) {	led_switch(LEDON);		/* 打开LED灯 */} else if(ledstat == LEDOFF) {led_switch(LEDOFF);		/* 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 dtsled_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 led_init(void)
{u32 val = 0;int ret;u32 regdata[16];const char *str;struct property *proper;/* 获取设备树中的属性数据 *//* 1、获取设备节点：led_test */dtsled.nd = of_find_node_by_path("/led_test");if(dtsled.nd == NULL) {printk("led_test node not find!\r\n");goto fail_find_node;} else {printk("led_test node find!\r\n");}/* 2、获取compatible属性内容 */proper = of_find_property(dtsled.nd, "compatible", NULL);if(proper == NULL) {printk("compatible property find failed\r\n");} else {printk("compatible = %s\r\n", (char*)proper->value);}/* 3、获取status属性内容 */ret = of_property_read_string(dtsled.nd, "status", &str);if(ret < 0){printk("status read failed!\r\n");} else {printk("status = %s\r\n",str);}/* 4、获取reg属性内容 */ret = of_property_read_u32_array(dtsled.nd, "reg", regdata, 16);if(ret < 0) {printk("reg property read failed!\r\n");} else {u8 i = 0;printk("reg data:\r\n");for(i = 0; i < 16; i++)printk("%#X ", regdata[i]);printk("\r\n");}/* 初始化LED *//* 1、寄存器地址映射 */PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L_PI = of_iomap(dtsled.nd, 0);PMU_GRF_GPIO0C_DS_0_PI = of_iomap(dtsled.nd, 1);GPIO0_SWPORT_DR_H_PI = of_iomap(dtsled.nd, 2);GPIO0_SWPORT_DDR_H_PI = of_iomap(dtsled.nd, 3);/* 2、设置GPIO0_C0为GPIO功能。*/val = readl(PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L_PI);val &= ~(0X7 << 0);	/* bit2:0，清零 */val |= ((0X7 << 16) | (0X0 << 0));	/* bit18:16 置1，允许写bit2:0，bit2:0：0，用作GPIO0_C0	*/writel(val, PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L_PI);/* 3、设置GPIO0_C0驱动能力为level5 */val = readl(PMU_GRF_GPIO0C_DS_0_PI);val &= ~(0X3F << 0);	/* bit5:0清零*/val |= ((0X3F << 16) | (0X3F << 0));	/* bit21:16 置1，允许写bit5:0，bit5:0：0，用作GPIO0_C0	*/writel(val, PMU_GRF_GPIO0C_DS_0_PI);/* 4、设置GPIO0_C0为输出 */val = readl(GPIO0_SWPORT_DDR_H_PI);val &= ~(0X1 << 0); /* bit0 清零*/val |= ((0X1 << 16) | (0X1 << 0));	/* bit16 置1，允许写bit0，bit0，高电平	*/writel(val, GPIO0_SWPORT_DDR_H_PI);/* 5、设置GPIO0_C0为低电平，关闭LED灯。*/val = readl(GPIO0_SWPORT_DR_H_PI);val &= ~(0X1 << 0); /* bit0 清零*/val |= ((0X1 << 16) | (0X0 << 0));	/* bit16 置1，允许写bit0，bit0，低电平	*/writel(val, GPIO0_SWPORT_DR_H_PI);/* 注册字符设备驱动 *//* 1、创建设备号 */if (dtsled.major) {		/*  定义了设备号 */dtsled.devid = MKDEV(dtsled.major, 0);ret = register_chrdev_region(dtsled.devid, DTSLED_CNT, DTSLED_NAME);if(ret < 0) {pr_err("cannot register %s char driver [ret=%d]\n",DTSLED_NAME, DTSLED_CNT);goto fail_devid;}} else {						/* 没有定义设备号 */ret = alloc_chrdev_region(&dtsled.devid, 0, DTSLED_CNT, DTSLED_NAME);	/* 申请设备号 */if(ret < 0) {pr_err("%s Couldn't alloc_chrdev_region, ret=%d\r\n", DTSLED_NAME, ret);goto fail_devid;}dtsled.major = MAJOR(dtsled.devid);	/* 获取分配号的主设备号 */dtsled.minor = MINOR(dtsled.devid);	/* 获取分配号的次设备号 */}printk("dtsled major=%d,minor=%d\r\n",dtsled.major, dtsled.minor);	/* 2、初始化cdev */dtsled.cdev.owner = THIS_MODULE;cdev_init(&dtsled.cdev, &dtsled_fops);/* 3、添加一个cdev */ret = cdev_add(&dtsled.cdev, dtsled.devid, DTSLED_CNT);if(ret < 0)goto del_unregister;/* 4、创建类 */dtsled.class = class_create(THIS_MODULE, DTSLED_NAME);if (IS_ERR(dtsled.class)) {goto del_cdev;}/* 5、创建设备 */dtsled.device = device_create(dtsled.class, NULL, dtsled.devid, NULL, DTSLED_NAME);if (IS_ERR(dtsled.device)) {goto destroy_class;}return 0;destroy_class:class_destroy(dtsled.class);
del_cdev:cdev_del(&dtsled.cdev);
del_unregister:unregister_chrdev_region(dtsled.devid, DTSLED_CNT);
fail_devid:led_unmap();
fail_find_node:return -EIO;
}/** @description	: 驱动出口函数* @param 		: 无* @return 		: 无*/
static void __exit led_exit(void)
{/* 取消映射 */led_unmap();/* 注销字符设备驱动 */cdev_del(&dtsled.cdev);/*  删除cdev */unregister_chrdev_region(dtsled.devid, DTSLED_CNT); /* 注销设备号 */device_destroy(dtsled.class, dtsled.devid);class_destroy(dtsled.class);
}module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("ALIENTEK");
MODULE_INFO(intree, "Y");

makefile

KERNELDIR := /home/alientek/rk3568_linux_sdk/kernel
ARCH=arm64
CROSS_COMPILE=/opt/atk-dlrk356x-toolchain/usr/bin/aarch64-buildroot-linux-gnu-export  ARCH  CROSS_COMPILECURRENT_PATH := $(shell pwd)
obj-m := led_test.obuild: kernel_moduleskernel_modules:$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules
clean:$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean

四、编写应用

test_app.c

#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;
}

编译

/opt/atk-dlrk356x-toolchain/bin/aarch64-buildroot-linux-gnu-gcc ledApp.c -o ledApp

五、测试

1、关闭 LED 的心跳灯

echo none > /sys/class/leds/work/trigger

2、加载和卸载驱动模块

depmod //第一次加载驱动的时候需要运行此命令
modprobe dtsled //加载驱动或
insmod led_test.ko卸载
rmmod led_test

3、测试

./ledApp /dev/led_test 1 //打开 LED 灯

./ledApp /dev/led_test 0 // 关闭 LED 灯

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