〖Linux〗OK6410a蜂鸣器的驱动程序编写全程实录

最近在看一本书，受益匪浅，作者是李宁，下边是编写本次蜂鸣器的全程实录：

1. 了解开发板中的蜂鸣器

　1) 查看蜂鸣器buzzer在底板中的管脚信息

　2) 查看蜂鸣器在总线中的信息

　3) 翻看S3C6410芯片手册，查看GPF15相关信息

2. 在了解了开发板中蜂鸣器之后，编写代码对它进行控制。

　由于蜂鸣器是通过PWM（脉冲宽度调制）进行开关控制的，故也称为PWM。

　1) 编写pwm.c(包含Linux驱动模块的主要模型代码)

#include "pwm_fun.h"

static struct semaphore lock;                   /* 创建信号量*/

//文件打开时，自动操作此函数，使用信号量控制其访问
static int s3c6410_pwm_open(struct inode *inode, struct file *file){
    if (!down_trylock(&lock))                   /* 使用信号量控制只能由一个进程打开 */
    {
        return 0;
    }
    else{
        return -EBUSY;
    }
}

//文件关闭时，自动操作此函数，使用信号量控制其访问
static int s3c6410_pwm_close(struct inode *inode, struct file *file){
    up(&lock);                                  /* 释放信号量 */
    return 0;
}

//文件中关于ioctl的操作
static long s3c6410_pwm_ioctl(struct file *filep, unsigned int cmd, unsigned long arg){

    switch ( cmd ) {
        case PWM_IOCTL_START:    
            pwm_start();
            break;

        case PWM_IOCTL_STOP:    
            pwm_stop();
            break;

        default:    
            break;
    }                /* -----  end switch  ----- */

    return 0;
}

//文件操作的指针
static struct file_operations dev_fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
    .open = s3c6410_pwm_open,
    .release = s3c6410_pwm_close,
    .unlocked_ioctl = s3c6410_pwm_ioctl,
};

//设备的属性
static struct miscdevice misc = {
    .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
    .name = DEVICE_NAME,
    .fops = &dev_fops,
};

//驱动的入口函数
static int __init dev_init(void){
    int ret; 
    init_MUTEX(&lock);                          /* 初始化信号量 */
    ret = misc_register(&misc);
    printk(DEVICE_NAME"\tinitialized\n");
    return ret;
}

//驱动的退出函数
static void __exit dev_exit(void){
    misc_deregister(&misc);
    printk(DEVICE_NAME"\texited\n");
}

module_init(dev_init);
module_exit(dev_exit);

　2) 编写pwm_fun.c(包含对蜂鸣器控制的主要代码)

#include "pwm_fun.h"

void pwm_start(void){
    unsigned int tmp;
    tmp = ioread32(S3C64XX_GPFCON);
    tmp  &= ~(0x3U<<30);                        /* 最高两位清零，保留其他位 */
    tmp |= (0x2U<<30);                          /* 最高两位设置为10，蜂鸣器发出尖叫声 */
    iowrite32(tmp, S3C64XX_GPFCON);
}

void pwm_stop(void){
    unsigned tmp;
    tmp = ioread32(S3C64XX_GPFCON);
    tmp &= ~(0x3U<<30);                         /* 最高两位清零，蜂鸣器停止尖叫 */
    iowrite32(tmp, S3C64XX_GPFCON);
}

　3) 编写pwm_fun.h(包含一些必须的头文件及宏定义信息)

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/device.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <mach/map.h>
#include <mach/regs-clock.h>
#include <mach/regs-gpio.h> 
#include <mach/gpio-bank-f.h>
#include <mach/gpio-bank-k.h>

#define DEVICE_NAME "pwm_dev"
#define PWM_IOCTL_START 1
#define PWM_IOCTL_STOP 0

extern void pwm_start(void);
extern void pwm_stop(void);

　4) 编写Makefile文件(使编译过程自动完成)

obj-m := pwm_driver.o
pwm_driver-objs := pwm.o pwm_fun.o
PWD := $(shell pwd)
CROSS_COMPILE ?= arm-none-linux-gnueabi-
CC := $(CROSS_COMPILE)gcc
CFLAGS += -static
KPATH := /media/Source/Forlinx/android2.3_kernel_v1.01
all: ioctl
    make -C $(KPATH) M=$(PWD) modules
ioctl: ioctl.c
    $(CC) $(CFLAGS) $^ -o $@
clean:
    rm -rf *.o *.ko *.mod.c Module.* modules.* ioctl

　5) 编写测试程序ioctl(用于对驱动程序的测试)

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>

/* 
 * ===  FUNCTION  ======================================================================
 *         Name:  main
 *  Description:  对驱动程序进行测试
 * =====================================================================================
 */
int main ( int argc, char *argv[] )
{
    int file_handler = 0;
    int cmd = 0;
    int arg = 0;
    if (argc < 4)
    {
        printf("Usage: ioctl <DEVICE_NAME> <cmd> <arg>\n");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    cmd = atoi(argv[2]);
    arg = atoi(argv[3]);
    printf("dev:%s\n", argv[1]);
    printf("cmd:%d\n", cmd);
    printf("arg:%d\n", arg);
    file_handler = open(argv[1], 0);
    if (file_handler<0)
    {
        printf("open %s failure.\n", argv[1]);
    }
    ioctl(file_handler, cmd, arg);
    close(file_handler);
    return EXIT_SUCCESS;

3. 编写好源代码程序之后，交叉编译，上传至OK6410A开发板，进行测试

　　1) 配置好交叉编译工具链arm-none-linux-gnueabi-gcc之后，在终端输入make即可自动完成编译

　　2) OK6410A（Android2.3.4操作系统）通过USB线连接至PC端，通过adb上传至开发板：

　　　　adb push pwm_driver.ko /tmp/pwm_driver.ko

　　　　adb push ioctl /tmp/ioctl

　　3) 通过adb shell打开并控制OK6410A开发板，输入命令安装驱动模块：

　　　　adb shell

　　　　insmod /tmp/pwm_driver.ko

　　4) 测试蜂鸣器驱动程序

　　　　/tmp/ioctl /dev/pwm_dev 1 0 #打开蜂鸣器

　　　　/tmp/ioctl /dev/pwm_dev 0 0 #关闭蜂鸣器