基于TQ2440的嵌入式linux步进电机驱动

在此文档的指导下写出linux步进电机驱动的前提是：

1、懂得linux内核模块编程。

2、明白步进电机的原理及驱动电路。

3、能在51单片机（或其他的CPU）下驱动步进电机。

 

 

 

 

一：运行环境

 

硬件平台：tq2440开发板（CPU，s3c2440）

软件平台：linux2.6.30.4内核

编译工具：arm-linux-gcc交叉编译器

 

 

二：跟驱动相关的基本内核函数

 

1、动态分配设备号

Int alloc_chrdev_region(dev_t *dev,  unsigned int baseminor,  unsigned int count,  const char *name)

dev:用于存放分配到的设备号

baseminor：要注册的次设备号的起始值

count：要注册的设备号个数

name：设备名称

返回值：0表示成功，负数为错误码

 

2、注销设备号

Void unregister_chrdev_region(dev_t from,  unsigned int count)

from：要注销的设备号的起始值

count：要注销的设备号个数

 

3、创建字符设备并初始化

在驱动中，字符设备其实就是个结构体，如下

struct cdev {

const struct file_operations *ops; //指向对该设备的操作结构体

/*其结构体成员有很多，这里只列出其中很重要的一个*/

}

struct file_operations {

struct module *owner; //一般为THIS_MODULE

ssize_t (*read)(struct file *,  char __user *,  size_t, loff_t *);

ssize_t (*write)(struct file *,  char __user *,  size_t, loff_t *);

int (*open)(struct inode *,  struct file *);

int (*release)(struct inode *,  struct file *);

int (*ioctl)( struct inode *,  struct file *,  unsigned int, long );

/*这里知识列出部分成员*/

}

void cdev_init(struct *cdev,  const struct file_operations *fops)

cdev：指向被初始化的字符设备

fops：指向字符设备支持的一系列文件操作

 

4、注册字符设备

int cdev_add(struct cdev *p,  dev_t dev, unsigned count)

p：指向要注册的字符设备

dev：此字符设备要绑定的设备号的起始值

count：此字符设备要绑定的设备号的个数

返回值：0表示注册成功，负数表示错误码

 

5、注销字符设备

void cdev_del(struct cdev *p)

p：指向被注销的字符设备

 

6、struct file_operations成员函数与应用层的联系

当应用程序调用open()，close()，read()，write()，ioctl()等时，系统调用会转去调用对应驱动的struct file_operations中的open()，release()，read()，write()，ioctl()等。

 

三、操作ARM的GPIO的内核函数

 

在步进电机驱动（驱动电路方案是L297+L298）中，引脚使用情况是GPF3对应着驱动电路的时钟口，GPF4对应着驱动电路的使能口，GPG0对应着驱动电路的正反转口。

s3c2440有9组GPIO引脚，共130个。每组GPIO引脚由3个寄存器控制，分别是GPXCON，GPXUP，GPXDAT。引脚一般可做输入，或输出，或其它功能，由GPXCON控制。GPXUP控制着引脚是否使用内部上拉电阻。GPXDAT为引脚的输入或输出的数据。（更详细的介绍可看s3c2440的英文芯片资料）

内核已经提供了很多直接操纵GPIO引脚的函数，因此我们没必要通过读写GPXCON、GPXUP、GPXDAT来控制GPIO引脚，主要的内核函数如下：

 

1、设置引脚是否使用内部上拉电阻

void s3c2410_gpio_pullup(unsigned int pin, unsignedint to)

pin：引脚的编号

to：0->使用内部上拉电阻

    1->不使用内部上拉电阻

例如：

s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPB0, 0);//GPB0引脚使用内部上拉电阻

 

 

2、配置引脚的功能

void s3c2410_gpio_cfgpin(unsigned int pin, unsignedint function);

pin：引脚的编号

function：S3C2410_GPXn_INP->输入功能

         S3C2410_GPXn_OUTP->输出功能

         其它功能各引脚不一样，详见s3c2440芯片资料

例如：

s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPA0, S3C2410_GPA0_ADDR0);//设置GPA0引脚作为地址总线

s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPB0, S3C2410_GPB0_OUTP);//设置GPB0引脚作为输出