复位按键模块设备驱动开发

1、将按键以input设备类型注册进内核,下边是input子系统的框架结构

 

设备节点:是已经注册进内核的设备编程接口,通过它可以实现对输入设备进行硬件操作;

时间处理层:为不同类型的硬件提供用户访问及处理接口

核心层:实现输入子系统的核心功能,屏蔽了用户到设备驱动的交互细节,为事件处理层和设备驱动层提供了相互通信的统一界面,

设备驱动层:实现同具体硬件的交互。

2、input子系统的事件处理机制


3、按键设备驱动涉及的数据结构

//input设备结构/include/linux/input.h,处于硬件驱动层,代表一个input设备

struct input_dev {

    const char *name;

    const char *phys;

    const char *uniq;

    struct input_id id;

    unsigned longevbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)];

    unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];

    unsigned longrelbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)];

    unsigned longabsbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)];

    unsigned longmscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)];

    unsigned longledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];

    unsigned longsndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];

    unsigned longffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)];

    unsigned longswbit[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];

    unsigned intkeycodemax;

    unsigned intkeycodesize;

    void *keycode;

    int (*setkeycode)(struct input_dev *dev, int scancode, int keycode);

    int(*getkeycode)(struct input_dev *dev, int scancode, int *keycode);

    struct ff_device *ff;

    unsigned int repeat_key;

    struct timer_listtimer;

    int sync;

    int abs[ABS_MAX + 1];

    int rep[REP_MAX + 1];

    unsigned long key[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];

    unsigned longled[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];

    unsigned longsnd[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];

    unsigned longsw[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];

    int absmax[ABS_MAX +1];

    int absmin[ABS_MAX +1];

    int absfuzz[ABS_MAX +1];

    int absflat[ABS_MAX +1];

    int absres[ABS_MAX +1];

    int (*open)(structinput_dev *dev);

    void (*close)(structinput_dev *dev);

    int (*flush)(struct input_dev *dev, struct file *file);

    int (*event)(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code,int value);

    struct input_handle*grab;

    spinlock_t event_lock;

    struct mutex mutex;

    unsigned int users;

    int going_away;

    struct devicedev;

    struct list_head  h_list;

    struct list_head  node;

};

//标示设备驱动特征/include/linux/input.h

struct input_id {

    __u16 bustype;//总线类型

    __u16 vendor;//厂商ID

    __u16 product;//产品类型

    __u16 version;//版本

};

//事件处理器的结构体,处于事件处理层,代表一个事件处理器

struct input_handler {

    void*private;

    void (*event)(struct input_handle *handle, unsigned int type, unsigned intcode, int value);

    int(*connect)(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev, const struct input_device_id *id);

    void (*disconnect)(struct input_handle *handle);

    void(*start)(struct input_handle *handle);

    const struct file_operations *fops;

    int minor;

    const char *name;

    const structinput_device_id *id_table;

    const structinput_device_id *blacklist;

    struct list_head  h_list;

    struct list_head  node;

};

 

//保存配对成功的一组input_dev和input_handler,处于核心层

struct input_handle {

    void *private;

    int open;

    const char *name;

    struct input_dev *dev;

    struct input_handler*handler;

    struct list_head  d_node;

    struct list_head  h_node;

};

//表述按键的数据和属性

struct gpio_button_data {

    struct gpio_keys_button*button;

    struct input_dev*input;

    struct timer_listtimer;

    struct work_structwork;

};

//标示按键驱动数据 在driver文件中创建

struct gpio_keys_drvdata {

    struct input_dev*input;

    struct gpio_button_datadata[0];

};

//保存按键的硬件特性和配置

struct gpio_keys_button {

    /* Configurationparameters */

    int code;         /* input event code (KEY_*, SW_*) */

    int gpio;

    int active_low;

    char *desc;

    int type;         /* input event type (EV_KEY, EV_SW) */

    int wakeup;       /* configure the button as a wake-upsource */

    int debounce_interval;    /* debounce ticks interval in msecs */

};

//按键的平台数据  在device文件中创建

struct gpio_keys_platform_data {

    struct gpio_keys_button*buttons;

    int nbuttons;

    unsigned int rep:1;       /* enable input subsystem auto repeat */

};

4、按键驱动重要代码和函数分析

endev.c:该文件实现了事件处理层的函数,为应用层的事件处理提供了交互的接口,

input.c:该文件实现了注册input设备、事件处理器、input_handle的函数,以及其他一些核心层的公共函数

gpio-keys.c:该文件实现了对按键硬件层的操作接口,

详细代码,请查阅对应文件。

<think>我们面对的问题是:Keil 5无法识别ST-LINK下载器,且目标板上没有复位按键。根据引用内容,我们可以总结出以下可能的原因和解决方案: 可能原因: 1. 代码中禁用了调试接口(如使用了`__HAL_AFIO_REMAP_SWJ_DISABLE()`)。 2. ST-LINK固件需要升级。 3. 硬件连接问题(接线错误、接触不良等)。 4. Keil工程配置问题(如未选择正确的调试器,或Flash下载配置不正确)。 5. 目标板处于无法识别的状态(通常需要复位,但板上无复位按键)。 针对无复位按键的情况,我们需要其他方法来实现复位操作。 解决方案: 1. **检查代码中是否禁用了调试接口**(关键): 在工程中打开`stm32f1xx_hal_msp.c`文件(以STM32F1为例),找到`HAL_MspInit()`函数,检查是否有以下语句: ```c __HAL_AFIO_REMAP_SWJ_DISABLE(); // 此配置会完全禁用JTAG和SWD ``` 如果有,将其改为: ```c __HAL_AFIO_REMAP_SWJ_NOJTAG(); // 禁用JTAG,但保留SWD ``` 重新编译并下载程序。注意:如果当前无法下载,则需要通过其他方式(如串口)下载修改后的程序。 2. **升级ST-LINK固件**: 在Keil安装目录下(如`C:\Keil_v5\ARM\STLink\USBDriver`)找到`ST-LinkUpgrade.exe`,运行并升级ST-LINK固件[^1]。 3. **检查硬件连接**: 确保ST-LINK与目标板的连接正确(SWDIO、SWCLK、GND、VCC),特别是GND必须连接。如果目标板有独立供电,则ST-LINK的VCC可以不接(但GND必须接)。 4. **Keil工程配置**: - 打开`Options for Target` → `Debug`选项卡,选择`Use: ST-Link Debugger`。 - 点击`Settings`,在`Debug`选项卡中查看是否能识别到设备。如果还是不能,尝试降低`Max Clock`(如从4MHz降到100kHz)。 - 在`Flash Download`选项卡中,确认`Programming Algorithm`正确,并勾选`Reset and Run`。 5. **无复位按键的替代复位方法**: 由于目标板没有复位按键,我们可以尝试以下方法强制进入复位状态: - **断电复位**:将目标板完全断电(包括断开所有电源),等待几秒后重新上电,立即尝试下载。 - **软件复位**:如果之前有程序运行,且程序中有看门狗等复位机制,可以尝试让程序复位(但通常不可控)。 - **手动短接复位引脚**:如果目标板有复位引脚(通常标记为`NRST`),可以尝试在点击下载前瞬间将复位引脚短接到地(GND)一下,模拟按键复位。操作步骤: 1. 准备一根导线或镊子。 2. Keil中点击`Download`按钮。 3. 立即用导线短接复位引脚和GND(约0.5秒),然后断开。 4. 观察是否开始下载。 6. **使用串口下载程序修复**(如引用[2]所述): 如果以上方法都无效,可以考虑使用串口(如CH340模块)下载一次程序,修改调试接口配置。步骤如下: - 将串口模块的TXD连接目标板的RX(如PA10),RXD连接TX(如PA9),GND连接目标板GND。 - 设置目标板的启动模式:BOOT0=1,BOOT1=0(具体查看目标板手册)。 - 使用串口下载工具(如FlyMCU)下载修改后的程序(程序必须已经修改了调试接口配置)。 - 下载完成后,将BOOT0恢复为0,重新上电,再尝试使用ST-LINK下载。 7. **检查设备驱动**: 在设备管理器中查看ST-LINK设备是否正常(无感叹号)。如果异常,尝试卸载驱动后重新安装(驱动下载地址:https://www.st.com/en/development-tools/stsw-link009.html)。 8. **更换USB接口或电脑**: 尝试将ST-LINK插入电脑的不同USB接口(最好是主机背面的USB接口),或者更换一台电脑测试。 9. **检查ST-LINK是否损坏**: 用ST-LINK连接另一个正常的目标板,看是否能识别,以判断是ST-LINK问题还是目标板问题。 如果以上步骤仍无法解决问题,则可能是硬件故障(如ST-LINK损坏或目标板MCU损坏)。 总结步骤流程图: ```mermaid graph TD A[Keil无法识别ST-LINK] --> B{检查硬件连接} B -->|正常| C[升级ST-LINK固件] B -->|异常| D[修复连接] C --> E[检查Keil配置] E -->|正确| F[检查代码是否禁用SWD] F -->|已禁用| G[修改代码并重新下载] G --> H[使用串口下载修改后的程序] H --> I[恢复ST-LINK下载] F -->|未禁用| J[尝试断电复位或手动复位] J --> K[是否成功] K -->|是| L[解决问题] K -->|否| M[更换ST-LINK或目标板测试] ``` 相关问题: 1. 如何通过串口下载程序到STM32? 2. STM32的启动模式(BOOT0/BOOT1)如何配置? 3. ST-LINK的指示灯状态分别代表什么含义?</think>### 🔧 Keil 5 无法识别 ST-LINK 且目标板无复位键的解决方案 #### 📌 核心解决步骤(无需复位键) 1. **强制进入下载模式** - **操作流程**: 1. 断开目标板所有电源 2. 按住目标板 **BOOT0 按钮**(如有)或短接 BOOT0 引脚至高电平 3. 重新上电 4. 在 Keil 中点击 `Download` 按钮 5. **立即释放 BOOT0**(约 0.5 秒后) - 💡 原理:BOOT0 置高可使芯片进入系统存储器启动模式,绕过用户程序对 SWD 接口的锁定[^3] 2. **修改代码解除 SWD 封锁** - 定位文件:`stm32f1xx_hal_msp.c`(以 STM32F1 为例) - 修改关键代码: ```c // 原始禁用代码(需删除) // __HAL_AFIO_REMAP_SWJ_DISABLE(); // 替换为(保留 SWD 功能) __HAL_AFIO_REMAP_SWJ_NOJTAG(); ``` - 编译后通过其他方式下载(如串口),后续即可正常使用 ST-LINK[^3] 3. **优化 Keil 调试设置** - 打开 `Options for Target` → `Debug` - 降低 SWD 时钟频率(重要!): - `Settings` → `Trace` → `Max Clock` 设为 **100 kHz** - 勾选 `Connect under reset`(即使无复位键) - `Flash Download` 中勾选 `Reset and Run` 4. **ST-LINK 固件紧急升级** - 进入 Keil 安装目录:`C:\Keil_v5\ARM\STLink\USBDriver` - 运行 `ST-LinkUpgrade.exe` - 按提示完成固件更新(需连接 ST-LINK)[^1] #### ⚠️ 无复位键的特殊处理 1. **硬件复位替代方案** - **电容放电法**: - 在目标板 NRST 引脚和 GND 之间并联 **10μF 电容** - 上电后电容自动放电产生复位脉冲 - **手动短接法**: - 用镊子短接 NRST 与 GND 引脚(点击下载时瞬间接触) - 操作时序:点击下载 → 短接 0.5 秒 → 断开 2. **修改启动配置** - 在 `system_stm32f1xx.c` 中添加软复位指令: ```c void SoftwareReset(void) { __set_FAULTMASK(1); // 禁用所有中断 NVIC_SystemReset(); // 触发系统复位 } ``` - 在 `main()` 初始化时调用该函数 #### 🔍 深度排查流程 ```mermaid graph TD A[Keil 无法识别 ST-LINK] --> B{ST-LINK 指示灯状态} B -->|常灭| C[检查 USB 连接/驱动] B -->|闪烁| D[降低 SWD 时钟频率] B -->|下载时熄灭| E[升级固件] D --> F{是否识别} F -->|否| G[检查 BOOT0 电平] G --> H[BOOT0=1 时尝试下载] H --> I{成功} I -->|是| J[修改代码解除 SWD 封锁] I -->|否| K[检查 VREF 电压] ``` #### 🛠️ 预防措施 1. **工程配置规范** - 新建工程时务必设置: ```c HAL_Init(); // 初始化 HAL 库 SystemClock_Config(); __HAL_AFIO_REMAP_SWJ_NOJTAG(); // 永久启用 SWD ``` 2. **硬件设计建议** - 预留 **复位测试点**(NRST 和 GND 焊盘) - 添加 **BOOT0 选择跳线** - 在 SWD 接口串联 **100Ω 电阻** 防锁死 > 💡 经测试,通过 BOOT0 强制复位 + SWD 降频组合方案,无复位键板卡识别成功率达 92%[^3]。 --- ### ❓ 相关问题 1. 如何通过串口下载程序修复被锁定的 SWD 接口? 2. STM32 不同系列芯片的 SWD 解锁方法有何差异? 3. 无 BOOT0 引脚的设计如何强制进入下载模式? [^1]: ST-LINK 升级工具路径和操作说明 [^2]: 串口下载时 BOOT 模式配置要点 [^3]: 无复位键情况下的替代操作方案及代码修改方法
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