AM437x——LED驱动

优快云仅用于增加百度收录权重，排版未优化，日常不维护。请访问：www.hceng.cn 查看、评论。
本博文对应地址: https://hceng.cn/2017/08/12/AM437x——LED驱动/#more

本文主要记录AM437X驱动的LED。含简单的字符设备驱动、设备驱动模型、设备树以及LED子系统。

---

目前就Linux驱动的理解是：

Linux驱动 = 裸机 + 框架

关于框架，目前的理解是：

以LED驱动为例，之前印象中就是韦老大的思路，先在init里注册字符设备、硬件初始化，然后应用层open()、read()就调用了file_operations里面的drv_open()、drv_write()等，算是最简单的驱动框架。
　
然后韦老大又提及了总线设备驱动模型，将设备和驱动分离，慢慢的体会到了新的框架。不久前，简单接触了下设备树，感觉就是总线设备驱动模型的修改（升级），将原来的设备部分，不再单独放在代码里，而是放在dts里面，开机在U-boot加载，然后与驱动匹配获取硬件资源。因此，感觉驱动的框架在一步一步的发展，优化，最原始的注册字符设备、open等框架，还是不变。
　
同时，了解到了除输入子系统的其它子系统，加深了对这一模式的理解。感觉就是，将某个硬件资源无缝的融入现有的环境中，而无须改变应用层的程序。

这就是目前的一点小小理解吧，算是打开了个入口，希望以后了解得更加全面、细致。

1.搭建开发环境

1.1安装TI_SDK

先在TI官网下载ti-processor-sdk-linux-am437x-evm-01.00.00.03-Linux-x86-Install.bin
在Ubuntu（only Ubuntu 12.04 LTS and Ubuntu 14.04 LTS are supported）下，对该文件加入可执行权限，然后直接运行。安装目录选择默认即可。完成之后，便在当前用户的home目录生成了所有所需文件。

1.2编译内核

在当前生成ti-processor-sdk-linux-am437x-evm-01.00.00.03目录下，有个Makefile，打开后可以看到相关的编译选项，如：

• 编译全部文件：make all
• 编译内核：make linux
• 编译u-boot:make u-boot-spl

以及make的依赖：-include Rules.make。在本层目录里，打开Rules.make，可以知道内核的默认配置文件：

#defconfig
DEFCONFIG=tisdk_am437x-evm_defconfig

通过查找，tisdk_am437x-evm_defconfig在~/ti-processor-sdk-linux-am437x-evm-01.00.00.03/board-support/linux-3.14.43+gitAUTOINC+875c69b2c3-g875c69b/arch/arm/configs里。
这里通过修改该配置文件，然后重新编译内核，即可关闭系统LED相关的驱动，在后面自己写LED驱动时，防止互相干扰。
因此将tisdk_am437x-evm_defconfig配置文件里的所有有关LED的配置都关闭掉。

最后在顶层目录执行make linux,编译完成后，生成~/ti-processor-sdk-linux-am437x-evm-01.00.00.03/board-support/linux-3.14.43+gitAUTOINC+875c69b2c3-g875c69b/arch/arm/boot/zImage文件。

1.3烧写SD卡

回到~/ti-processor-sdk-linux-am437x-evm-01.00.00.03/bin下，TI制作了很多脚本，其中的create-sdcard.sh就是制作SD卡的。Ubuntu插上SD卡，然后切换成root用户，执行该脚本，根据提示一路选择下去即可。

这里烧写完了，测试发现并没有使用之前编译的内核，分析脚本后发现，该脚本直接使用的~/ti-processor-sdk-linux-am437x-evm-01.00.00.03/filesystem下的tisdk-rootfs-image-am437x-evm.tar.gz。脚本将该文件作为根文件系统放入SD卡，因此并没有使用之前编译的内核。解决方法要么在执行脚本的过程中根据提示输入相关的路径，要么在制作好SD卡后，将编译好的内核覆盖掉SD卡的内核即可。我选择的后者：cp ~/ti-processor-sdk-linux-am437x-evm-01.00.00.03/board-support/linux-3.14.43+gitAUTOINC+875c69b2c3-g875c69b/arch/arm/boot/zImage /media/hceng/rootfs/boot/。

最后将制作好的SD卡插上开发板启动即可。

2.简单的字符驱动

先记录下几个重要类型或结构体：

• 表示设备号(32位机中：高12位表示主设备号，低20位表示次设备号)

typedef __kernel_dev_t	dev_t; 

• 描述字符设备

struct cdev {
	struct kobject kobj; //内嵌kobject结构体，用于设备驱动模型管理
	struct module *owner; //包含指向该结构的模块的指针，用于引用计数
	const struct file_operations *ops; //指向字符设备操作函数集的指针
	struct list_head list; //该结构将使用该驱动的字符设备连接成一个链表
	dev_t dev; //该字符设备的其实设备号，一个设备可能有多个设备号
	unsigned int count; //使用该字符设备驱动的设备数量
};

• 描述类

struct class{
    const char *name; //类名称
    struct module *owner; //对应模块
    struct subsystem subsys; //对应的subsystem;
    struct list_head children; //class_device链表
    struct list_head  interfaces; //class_interface链表
    struct semaphore  sem; /用于同步的信号锁
    struct class_attribute *class_attrs; //类属性
    int (*uevent)(struct class_device *dev,char **envp,int num_envp,
                  char *buffer,int buffer_size); //事件
    void (*release)(struct class_device *dev); //释放类设备
    void (*class_release)(struct class *class); //释放类
}

总结下，目前理解的字符设备编写流程:

1)驱动加载函数：xx_drv_init()
　　1.1)申请设备号：alloc_chrdev_region()
　　1.2)cde初始化(绑定fops)：cdev_init()
　　1.3)注册到内核：cdev_add()
　　1.4)创建类：class_create()
　　1.5)向类中添加设备(mdev自动创建设备节点)：device_create()
　　1.6)硬件相关(内存映射)：ioremap()
2)驱动卸载函数：xx_drv_exit()
　　2.1)移除设备：device_destroy()
　　2.2)移除类：class_destroy()
　　2.3)注销cdev：cdev_del()
　　2.4)释放设备号：unregister_chrdev()
　　2.5)释放内存：iounmap()
3)必要修饰:module_init(xx_drv_init);module_exit(xx_drv_exit);MODULE_LICENSE("GPL");
4)构造file_operations:struct file_operations xx_drv_fops;
5)实现file_operations里每个函数:xx_open()、xx_write()……

2.1驱动代码

{% codeblock lang:c [leds_drv.c] https://github.com/hceng/am437x/blob/master/drive/1th_led/v1.0/leds_drv.c %}
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/cdev.h>

#define TI_LEDS_CNT 4

int major;
static struct cdev leds_cdev;
static struct class *leds_cls;

static volatile unsigned long *PRCM_CM_PER_GPIO5_CLKCTRL = NULL;
static volatile unsigned long *CTRL_CONF_UART3_RXD = NULL;
static volatile unsigned long *CTRL_CONF_UART3_TXD = NULL;
static volatile unsigned long *CTRL_CONF_UART3_CTSN = NULL;
static volatile unsigned long *CTRL_CONF_UART3_RTSN = NULL;
static volatile unsigned long *GPIO_OE = NULL;
static volatile unsigned long *GPIO_SETDATAOUT = NULL;
static volatile unsigned long *GPIO_DATAOUT = NULL;

static int leds_drv_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
int minor = iminor(file->f_inode);

printk(KERN_INFO"%s OK.\n",__func__);

*PRCM_CM_PER_GPIO5_CLKCTRL  = (0x01<<1);

*CTRL_CONF_UART3_RXD  &= ~(0x7<<0 | 0x01<<16 | 0x01<<17 | 0x01<<18);
*CTRL_CONF_UART3_RXD  |=  (0x7<<0 | 0x01<<17);

*GPIO_OE              &= ~(0x01<<minor);
*GPIO_SETDATAOUT      |=  (0x01<<minor);

return 0;     

}

static ssize_t leds_drv_write(struct file *file, const char __user *user_buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
int minor = iminor(file->f_inode);
char buf;

printk(KERN_INFO"%s OK.\n",__func__);