Linux驱动程序开发之三----按键驱动（Tiny6410）

首先编写驱动框架，然后配置KEY值的GPIO管脚为输入，然后实现read函数，在read函数中读取KEY值，并拷贝到用户空间，用户程序则不停的读取按键的状态，如果变低则输出一条消息，否则不输出。Tiny6410中按键的电路图如下：

当未按下时，K1~K8为高电平，当按下后为低电平。

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1. #include <linux/module.h>//MODULE_LICENSE,MODULE_AUTHOR  
2. #include <linux/init.h>//module_init/module_exit  
3.   
4.   
5. #include <linux/fs.h>//file_operations  
6. #include <asm/io.h>//ioread32,iowrite32  
7. #include <linux/cdev.h>//cdev  
8. #include <mach/map.h>//定义了S3C64XX_VA_GPIO  
9. #include <mach/regs-gpio.h>//定义了gpio-bank-n中使用的S3C64XX_GPN_BASE  
10. #include <mach/gpio-bank-n.h>//定义了GPNCON  
11. #include <mach/gpio-bank-l.h>//定义了GPNCON  
12. #include <linux/wait.h>//wait_event_interruptible(wait_queue_head_t q,int condition);  
13. //wake_up_interruptible(struct wait_queue **q)  
14. #include <linux/sched.h>//request_irq,free_irq  
15. #include <asm/uaccess.h>//copy_to_user  
16. #include <linux/irq.h>//IRQ_TYPE_EDGE_FALLING  
17. #include <linux/interrupt.h>//request_irq,free_irq  
18. #include <linux/device.h>//class device  
19. MODULE_AUTHOR("jefby");  
20. MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");  
21. MODULE_DESCRIPTION("Tiny 6410 buttons with search");  
22.   
23. #define GPNCON 0x7F008830  
24. #define GPLCON0 0x7F008810  
25.   
26. static volatile unsigned int * gpncon = NULL;  
27. static volatile unsigned int * gpndat = NULL;  
28. static volatile unsigned int * gplcon = NULL;  
29. static volatile unsigned int * gpldat = NULL;  
30. //按键设备的主设备号  
31. static int buttons_major = 0;  
32. //设备号  
33. dev_t dev;  
34. //字符设备  
35. struct cdev * buttons_cdev;  
36.   
37. static struct class * tiny6410_buttons_class = NULL;  
38. static struct device * tiny6410_buttons_device = NULL;  
39.   
40.   
41. //设备打开操作，主要完成BUTTONS所对应的GPIO的初始化，注册用户中断处理函数  
42. int  buttons_open(struct inode *inode,struct file *filp)  
43. {  
44.     unsigned val;  
45.   
46.     /*设置buttons对应的GPIO管脚,设置KEY1~KEY6*/  
47.     gpncon = (volatile unsigned int*)ioremap(GPNCON,16);  
48.     gpndat = gpncon + 1;  
49.     val = ioread32(gpncon);//读取GPNCON的值  
50.     val = (val & ~(0xFFF));//设置GPIO 0～5为输入  
51.     iowrite32(val,gpncon);  
52.   
53.     //设置KEY7,KEY8为输入,gpl11,gpl12  
54.     gplcon = (volatile unsigned int*)ioremap(GPLCON0,16);  
55.     gpldat = gplcon + 2;//gpldat  
56.     val = ioread32(gplcon+1);//读取GPNCON1的值  
57.     val = (val & ~(0xFF<<12));//设置GPL11和12为输入  
58.     iowrite32(val,gplcon+1);  
59.   
60. /* 
61.     val = ioread32(S3C64XX_GPLCON1); 
62.     val = (val & ~(0xFF<<12)) | (0x33); 
63.     iowrite32(val,S3C64XX_GPLCON1); 
64. */  
65.     printk("buttons open.\n");  
66.     return 0;  
67. }  
68. //按键读若没有键被按下，则使进程休眠；若有按键被按下，则拷贝数据到用户空间，然后清零  
69. int buttons_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t * pos)  
70. {  
71.     unsigned char keyval[8]={0};  
72.     unsigned int temp=0;  
73.     int i=0;  
74.     if(len != 8)  
75.         return -1;  
76.     temp=ioread32(gpndat);  
77.     //读取KEY1~KEY6的值  
78.     for(i=0;i<6;++i){  
79.         keyval[i] = (temp&(0x1<<i))?1 : 0;  
80.     }  
81.     temp = ioread32(gpldat);  
82.     //读取KEY7和KEY8的值  
83.     keyval[6]=(temp&(0x1<<11))?1:0;  
84.     keyval[7]=(temp&(0x1<<12))?1:0;  
85.     copy_to_user(buf,keyval,sizeof(keyval));  
86.   
87.     return 0;  
88.   
89. }  
90. //主要是卸载用户中断处理程序  
91. int buttons_close(struct inode *inode,struct file *filp)  
92. {  
93.     printk("buttons close.\n");  
94.     return 0;  
95. }  
96.   
97.   
98. static struct file_operations buttons_fops = {  
99.     .owner = THIS_MODULE,  
100.     .read = buttons_read,  
101.     .release = buttons_close,  
102.     .open = buttons_open,  
103. };  
104. /* 
105.     模块初始化： 
106.         1.申请设备号，默认使用动态分配的方法 
107.         2.申请并初始化cdev结构 
108.         3.将cdev注册到内核 
109. */  
110. static int module_buttons_init(void)  
111. {  
112.     int err=0;  
113.     int result=0;  
114.     printk("Tiny6410 buttons module init.\n");    
115.     if(buttons_major){  
116.         dev = MKDEV(buttons_major,0);  
117.         result = register_chrdev_region(dev,1,"buttons");  
118.     }else{  
119.         result = alloc_chrdev_region(&dev,0,1,"buttons");  
120.         buttons_major = MAJOR(dev);  
121.     }  
122.     if(result < 0){  
123.         printk(KERN_WARNING "buttons : can't get major %d\n",buttons_major);  
124.     }  
125.   
126.     printk("buttons major is %d",buttons_major);  
127.     buttons_cdev = cdev_alloc();  
128.     buttons_cdev ->ops = &buttons_fops;  
129.     cdev_init(buttons_cdev,&buttons_fops);  
130.     cdev_add(buttons_cdev,dev,1);  
131.   
132.     tiny6410_buttons_class = class_create(THIS_MODULE, "tiny6410buttons");  
133.     if (IS_ERR(tiny6410_buttons_class)) {  
134.         err = PTR_ERR(tiny6410_buttons_class);  
135.         printk("create class error.\n");  
136.     }  
137.     tiny6410_buttons_device = device_create(tiny6410_buttons_class, NULL, MKDEV(buttons_major, 0), NULL,  
138.                   "buttons");  
139.     printk("buttons add ok.\n");  
140.     return 0;  
141. }  
142.   
143. static void module_buttons_exit(void)  
144. {  
145.     iounmap(gpncon);  
146.     device_destroy(tiny6410_buttons_class, MKDEV(buttons_major, 0));  
147.     class_destroy(tiny6410_buttons_class);  
148.     cdev_del(buttons_cdev);  
149.     unregister_chrdev_region(dev,1);  
150.     printk("Tiny6410 buttons module exit");  
151. }  
152.   
153. module_init(module_buttons_init);  
154. module_exit(module_buttons_exit);  

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1. #include <stdio.h>  
2. #include <stdlib.h>  
3. #include <unistd.h>  
4. #include <sys/ioctl.h>  
5.   
6.   
7. int main(int argc,char **argv)  
8. {  
9.     int i;  
10.     int ret;  
11.     int fd;  
12.     unsigned char keyval[8]={1,1,1,1,1,1,1,1};  
13.     static int cnt = 0;  
14.   
15.     //打开设备  
16.     fd = open("/dev/buttons",0);  
17.     if(fd < 0){  
18.         printf("can't open /dev/buttons\n");  
19.         return -1;  
20.     }  
21.     while(1){  
22.         for(i=0;i<8;++i){  
23.             ret = read(fd,keyval,sizeof(keyval));  
24.             if(ret < 0){  
25.                 printf("read err.\n");  
26.                 return -1;  
27.             }  
28.             if(keyval[i] == 0){  
29.                 printf("%d:KEY%d entered.\n",cnt++,i+1);  
30.             }  
31.         }//for  
32.     }//while(1)  
33.     close(fd);  
34.     return 0;  
35. }  

可以看出每按下一次就会打印出一串消息，说明那个按键被按下。使用top命令查看当前的CPU使用率，截图如下：可以看出，查询方式下确实效率太低了，CPU被占用了90%多以上