GPIO-KEY的实现原理及使用方法

最新推荐文章于 2025-06-02 21:18:36 发布

aaronychen

最新推荐文章于 2025-06-02 21:18:36 发布

阅读量1.9w

点赞数 4

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： linux driver

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/aaronychen/article/details/50559681

linux driver 专栏收录该内容

24 篇文章

订阅专栏

本文详细介绍了Linux下使用GPIO作为按键的实现原理及其使用方法，包括定义GPIO按键、注册到系统、匹配驱动的过程，以及如何在应用程序中读取按键值。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

本文将以imx6q的板子和相应BSP代码来详细描述在linux下，使用GPIO当做按键的实现原理及使用方法。

Linux 内核下的 drivers/input/keyboard/gpio_keys.c实现了一个体系结构无关的GPIO按键驱动，使用此按键驱动，只需在相应的板级支持包中(imx6q的是board-mx6q-sabresd.c)定义相关的数据即可。驱动的实现非常简单，但是较适合于实现独立式按键驱动。

gpio-keys是基于input架构实现的一个通用GPIO按键驱动。该驱动基于platform_driver架构，实现了驱动和设备分离，符合Linux设备驱动模型的思想。工程中的按键驱动我们一般都会基于gpio-keys来写，所以我们有必要对gpio_keys进行分析。

一． GPIO-KEY的实现原理

1. 定义GPIO按键：

首先定义一个gpio_keys_button的数组，该类型定义了一个具体的GPIO按键信息

arch\arm\mach-mx6\board-mx6q-sabresd.c:

static struct gpio_keys_buttonsabresd_buttons[] = {

GPIO_BUTTON(SABRESD_VOLUME_UP,KEY_VOLUMEUP, 1, "volume-up", 0, 1),

GPIO_BUTTON(SABRESD_VOLUME_DN,KEY_POWER, 1, "volume-down", 1, 1),

/*addby aaron 2015.6.29*/

#ifdef FEATURE_YUTONG_ICARD2

GPIO_BUTTON(SABRESD_KEY_MENU,248, 1, "menu-key", 0, 3),

GPIO_BUTTON(SABRESD_KEY_UP,249, 1, "up-key", 0, 3),

GPIO_BUTTON(SABRESD_KEY_DOWN,250, 1, "down-key", 0, 3),

GPIO_BUTTON(SABRESD_KEY_CONFIRM,251, 1, "confirm-key", 0, 3),

GPIO_BUTTON(SABRESD_KEY_ICCARD_DET,247, 1, "iccard-det", 0, 3),

#endif

/*endby aaron*/

};

struct gpio_keys_button类型如下，这是对按键的描述:

include\linux\gpio_keys.h:

struct gpio_keys_button {

/*Configuration parameters */

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

intgpio;

intactive_low;

constchar *desc;

unsignedint type; /* input event type (EV_KEY,EV_SW, EV_ABS) */

int wakeup; /* configure the button as awake-up source */

intdebounce_interval; /* debounce ticksinterval in msecs */

boolcan_disable;

intvalue; /* axis value for EV_ABS*/

};

宏 GPIO_BUTTON（）就是初始化每个gpio_key的描述:

arch\arm\mach-mx6\board-mx6q-sabresd.c:

#define GPIO_BUTTON(gpio_num, ev_code,act_low, descr, wake, debounce) \

{ \

.gpio = gpio_num, \

.type = EV_KEY, \

.code = ev_code, \

.active_low = act_low, \

.desc = "btn " descr, \

.wakeup = wake, \

.debounce_interval= debounce, \

}

接着定义一个gpio_keys_platform_data变量:

arch\arm\mach-mx6\board-mx6q-sabresd.c:

staticstruct gpio_keys_platform_data new_sabresd_button_data = {

.buttons = new_sabresd_buttons,

.nbuttons = ARRAY_SIZE(new_sabresd_buttons),

};

struct gpio_keys_platform_data的定义也在gpio_keys.h中：

include\linux\gpio_keys.h:

structgpio_keys_platform_data {

struct gpio_keys_button *buttons;

int nbuttons;

unsigned int poll_interval; /* polling interval in msecs -

for polling driver only */

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

int (*enable)(struct device *dev);

void (*disable)(struct device *dev);

const char *name; /* input device name */

};

2. 把 1 中定义的new_sabresd_button_data 注册到系统中去:

我们把gpio_key当成一个platform_device设备，所以要先定义一个platform_device设备：

arch\arm\mach-mx6\board-mx6q-sabresd.c:

staticstruct platform_device sabresd_button_device = {

.name ="gpio-keys", /*名字非常关键，找驱动就靠它来匹配了*/

.id =-1,

.num_resources = 0,

};

然后把我们定义的gpio_key 跟这个platform_device设备绑定在一起:

arch\arm\mach-mx6\board-mx6q-sabresd.c:

platform_device_add_data(&sabresd_button_device,

&new_sabresd_button_data,

sizeof(new_sabresd_button_data));

最后注册到系统中去：

arch\arm\mach-mx6\board-mx6q-sabresd.c:

platform_device_register(&sabresd_button_device);

其中， platform_device_add_data()函数如下：

drivers/base/platform.c:

intplatform_device_add_data(struct platform_device *pdev, const void *data,

size_t size)

{

void *d = NULL;

if (data) {

d = kmemdup(data, size,GFP_KERNEL); /*分配memory，并把data的内容拷贝进去*/

if (!d)

return -ENOMEM;

}

kfree(pdev->dev.platform_data);

pdev->dev.platform_data = d; /*把gpio_key绑定到这个platform_device上去*/

return 0;

}

3. 匹配驱动：

当用platform_device_register()把 gpio_key的platform_device的添加到系统中去后，系统会去匹配是否有合适的驱动, 这里对应的驱动就是：gpio_keys.c, 很显然这是一个platform_driver的驱动：

drivers/input/keyboard/gpio_keys.c:

static struct platform_drivergpio_keys_device_driver = {

.probe = gpio_keys_probe,

.remove = __devexit_p(gpio_keys_remove),

.driver = {

.name = "gpio-keys", /*发现没有，名字跟设备的名字一模一样*/

.owner = THIS_MODULE,

#ifdef CONFIG_PM

.pm = &gpio_keys_pm_ops,

#endif

}

};

系统能找到这个驱动，主要就是因为他们的名字都是： gpio-keys, 这个很关键。接下来我们就来分析一下这个驱动, 首先找到设备后，会调用probe函数，这里就是gpio_keys_probe();

在gpio_keys_probe()函数中，会注册一个input设备，并创建相应的设备文件。

二． GPIO_KEY使用

使用方式比较简单，和普通的文件操作一样，先打开设备文件，再读文件获取键值即可:

1. 打开设备文件，

我的设备上gpio_key对应的设备文件是/dev/input/event0, 不同的平台设备文件可能会有差异, 如果不清楚对应的设备文件，可以用下面的命令来查看：

打开设备代码如下:

/*1.key device*/

fd_key= open(KEY_DEVICE_FILE, O_RDONLY);

if(fd_key< 0) {

LOGE("can'topen key device file");

returnfd_key;

}

2. 获取按键值及按键类型:

struct input_event key_evt;

monitor_key:

ret = read(fd_key, (unsigned char*)&key_evt, sizeof(struct input_event)); /*阻塞型读函数*/

if(ret < 0) {

LOGE("read key eventfailed :%d", ret);

}

/*filter unknown key*/

else if(key_evt.code != 248&& /*KEY_MENU*/

key_evt.code != 249 && /*KEY_UP*/

key_evt.code != 250 && /*KEY_DOWN*/

key_evt.code != 251 && /*KEY_CONFIRM*/

key_evt.code != 247){ /*ICCARD detect pin*/

LOGE("unknown key code:%d", key_evt.code);

goto monitor_key;

}

else { /*valid key*/

* key_val[0..7] = key code

* key_val[8] = key value: 0 - released, 1 - pressed.

key_val = ((int8_t)key_evt.value<< 8) | ((uint8_t)key_evt.code);

//LOGE("get key eventcode:%d, value:%d, type:%d, %d", key_evt.code, key_evt.value,key_evt.type, key_val);

}

return key_val;

实际上就是调用一个阻塞型的读函数，所以这个函数尽量放在单独的一个线程中处理，键值就是在前面板级支持包中定义并注册的值。