基于 GPIO 子系统的 LED 驱动程序

基于 GPIO 子系统的 LED 驱动程序

GPIO的地位跟其他模块，比如 I2C、 UART 的地方是一样的，要使用某个引脚，需要先把引脚配置为 GPIO 功能，这要使用 Pinctrl 子系统，只需要在设备树里指定就可以。在驱动代码上不需要我们做任何事情。

GPIO 本身需要确定引脚，这也需要在设备树里指定。设备树节点会被内核转换为 platform_device，对应的，驱动代码中要注册一个 platform_driver，在 probe 函数中：获取引脚、注册 file_operations。

在 file_operations 中：设置方向、读值/写值。 下图就是一个设备树的例子：

在设备树中添加Pinctrl 信息

有些芯片提供了设备树生成工具，在GUI 界面中选择引脚功能和配置信息，就可以自动生成 Pinctrl子节点。把它复制到你的设备树文件中，然后在 client device节点中引用就可以了。

有些芯片只提供文档，那就去阅读文档，一般在内核源码目录 Documentation\devicetree\bindings\pinctrl 下面，保存该厂家的文档，如果连文档都没有，那只能参考内核源码中的设备树文件，在内核源码目录 arch/arm/boot/dts 目录下。

最后一步，网络搜索。

在设备树中添加 GPIO 信息

先查看电路原理图确定所用引脚，再在设备树中指定：添加 ”[name]-gpios” 属性，指定使用的是哪一个 GPIO Controller 里的哪一个引脚，还有其他 Flag 信息，比如 GPIO_ACTIVE_LOW 等。具体需要多少个 cell 来描述一个引脚，需要查看设备树中这个 GPIO Controller 节点里的 “ #gpio-cells” 属性值，也可以查看内核文档。示例如下：

代码操作如下

在实际操作过程中也许会碰到意外的问题，现场演示如何解决。

• 第1步 定义、注册一个 platform_driver

• 第2步 在它的 probe 函数里：

  • 根据 platform_device 的设备树信息确定 GPIO： gpiod_get
  • 定义、注册一个 file_operations 结构体
  • 在 file_operarions 中使用 GPIO 子系统的函数操作 GPIO：

好处在于这些代码对所有的板子都是完全一样的。

注册 platform_driver

// 资源
static const struct of_device_id winter_leds[] = {
   
   
	{
   
    .compatible = "winter, led_drv"},
	{
   
   },
};
 
// 定义platform_driver
static struct platform_driver chip_demo_gpio_driver = {
   
   
	.probe = chip_demo_gpio_probe,
	.remove = chip_demo_gpio_remove,
	.driver = {
   
   
		.name = "winter_led",
		.of_match_table = winter_leds,
	},
};
 
// 入口函数中注册platform_driver
static int __init led_init(void)
{
   
   
	int err;
	printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
	// 注册platform_driver结构体
	err = platform_driver_register(&chip_demo_gpio_driver);
	return err;
}
 
// 出口函数
static void __exit led_exit(void)
{
   
   
	printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
	platform_driver_unregister(&chip_demo_gpio_driver);
}
 
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

在 probe 函数中获得 GPIO

核心代码是如下，它从该设备(对应设备树中的设备节点)获取名为“ led”的引脚。在设备树中，必定有一属性名为 “ led-gpios” 或 “ ledgpio”

/* 	  从platform_device获得GPIO
 *    把file_operations结构体告诉内核：注册驱动程序
 */
int chip_demo_gpio_probe (struct platform_device* pdev)
{
   
   
	printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__)