设备树LED驱动

参考资料：https://www.bilibili.com/video/BV1fJ411i7PB?p=25&vd_source=432ba293ecfc949a4174ab91ccc526d6

dts节点：

dtsled {
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;
     compatible = "dts-led";
    status = "okay";
    reg = < 0X020C406C 0X04 /* CCM_CCGR1_BASE */
            0X020E0068 0X04 /* SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE */
            0X020E02F4 0X04 /* SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE */
            0X0209C000 0X04 /* GPIO1_DR_BASE */
            0X0209C004 0X04 >; /* GPIO1_GDIR_BASE */
};

dtsled.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            "dtsled"    /* 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 *IMX6U_CCM_CCGR1;
static void __iomem *SW_MUX_GPIO1_IO03;
static void __iomem *SW_PAD_GPIO1_IO03;
static void __iomem *GPIO1_DR;
static void __iomem *GPIO1_GDIR;

/* 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(GPIO1_DR);
        val &= ~(1 << 3);    
        writel(val, GPIO1_DR);
    }else if(sta == LEDOFF) {
        val = readl(GPIO1_DR);
        val|= (1 << 3);    
        writel(val, GPIO1_DR);
    }    
}

/*
 * @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[14];
    const char *str;
    struct property *proper;

    /* 获取设备树中的属性数据 */
    /* 1、获取设备节点：dtsled */
    dtsled.nd = of_find_node_by_path("/dtsled");
    if(dtsled.nd == NULL) {
        printk("alphaled node nost find!\r\n");
        return -EINVAL;
    } else {
        printk("alphaled 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, 10);
    if(ret < 0) {
        printk("reg property read failed!\r\n");
    } else {
        u8 i = 0;
        printk("reg data:\r\n");
        for(i = 0; i < 10; i++)
            printk("%#X ", regdata[i]);
        printk("\r\n");
    }

    /* 初始化LED */
    IMX6U_CCM_CCGR1 = of_iomap(dtsled.nd, 0);
    SW_MUX_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 1);
      SW_PAD_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 2);
    GPIO1_DR = of_iomap(dtsled.nd, 3);
    GPIO1_GDIR = of_iomap(dtsled.nd, 4);


    /* 2、使能GPIO1时钟 */
    val = readl(IMX6U_CCM_CCGR1);
    val &= ~(3 << 26);    /* 清楚以前的设置 */
    val |= (3 << 26);    /* 设置新值 */
    writel(val, IMX6U_CCM_CCGR1);

    /* 3、设置GPIO1_IO03的复用功能，将其复用为
     *    GPIO1_IO03，最后设置IO属性。
     */
    writel(5, SW_MUX_GPIO1_IO03);
    
    /*寄存器SW_PAD_GPIO1_IO03设置IO属性
     *bit 16:0 HYS关闭
     *bit [15:14]: 00 默认下拉
     *bit [13]: 0 kepper功能
     *bit [12]: 1 pull/keeper使能
     *bit [11]: 0 关闭开路输出
     *bit [7:6]: 10 速度100Mhz
     *bit [5:3]: 110 R0/6驱动能力
     *bit [0]: 0 低转换率
     */
    writel(0x10B0, SW_PAD_GPIO1_IO03);

    /* 4、设置GPIO1_IO03为输出功能 */
    val = readl(GPIO1_GDIR);
    val &= ~(1 << 3);    /* 清除以前的设置 */
    val |= (1 << 3);    /* 设置为输出 */
    writel(val, GPIO1_GDIR);

    /* 5、默认关闭LED */
    val = readl(GPIO1_DR);
    val |= (1 << 3);    
    writel(val, GPIO1_DR);

    /* 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);
        register_chrdev_region(dtsled.devid, DTSLED_CNT, DTSLED_NAME);
    } else {                        /* 没有定义设备号 */
        alloc_chrdev_region(&dtsled.devid, 0, DTSLED_CNT, DTSLED_NAME);    /* 申请设备号 */
        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 */
    cdev_add(&dtsled.cdev, dtsled.devid, DTSLED_CNT);

    /* 4、创建类 */
    dtsled.class = class_create(THIS_MODULE, DTSLED_NAME);
    if (IS_ERR(dtsled.class)) {
        return PTR_ERR(dtsled.class);
    }

    /* 5、创建设备 */
    dtsled.device = device_create(dtsled.class, NULL, dtsled.devid, NULL, DTSLED_NAME);
    if (IS_ERR(dtsled.device)) {
        return PTR_ERR(dtsled.device);
    }
    
    return 0;
}

/*
 * @description    : 驱动出口函数
 * @param         : 无
 * @return         : 无
 */
static void __exit led_exit(void)
{
    /* 取消映射 */
    iounmap(IMX6U_CCM_CCGR1);
    iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03);
    iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO03);
    iounmap(GPIO1_DR);
    iounmap(GPIO1_GDIR);

    /* 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("lethe1203");

Makefile

 KERNELDIR := /mnt/d/project/imx6ull/atom/atom/linux

 CURRENT_PATH := $(shell pwd)

 obj-m :=dtsled.o

 all:
         $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules

 clean:
         $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean

ledApp与https://www.cnblogs.com/lethe1203/p/18091523s使用的测试ledApp一致

实际测试：

/proc/device-tree 和 /sys/firmware/devicetree/base 都涉及到 Linux 内核中设备树（Device Tree）的表示和访问，但它们在功能和使用上有一些区别。

/proc/device-tree：

/proc/device-tree 是一个虚拟文件系统目录，用于表示系统中加载的设备树内容。
在这个目录下，每个设备树节点都表示为一个文件或子目录，用户可以通过读取这些文件和目录来获取设备树节点的详细信息。
用户可以直接查看设备树中的节点和属性信息，但是不能直接修改。

/sys/firmware/devicetree/base：

/sys/firmware/devicetree/base 是一个 sysfs 路径，提供了一种在内核中访问设备树的方式。
通过 /sys/firmware/devicetree/base 节点，用户可以在 sysfs 中访问设备树的内容，包括设备节点、属性等信息。
在 sysfs 中，设备树被表示为一个树状结构，用户可以通过遍历节点和属性来获取设备树信息。

关于两者之间的关系：

/sys/firmware/devicetree/base 提供了一种更结构化、更方便在内核空间中访问设备树的方式，而 /proc/device-tree 则提供了一种更直观、更用户友好的方式来查看设备树内容。
实际上，在很多系统中，/proc/device-tree 目录实际上是一个软链接，指向 /sys/firmware/devicetree/base，这样用户可以通过两种不同的路径来访问设备树信息。

查看设备树节点

LED测试结果：

posted @ 2024-03-23 21:55 lethe1203 阅读(24) 评论(0) 编辑收藏举报

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设备树LED驱动

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