Linux gpio 按键中断学习

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本文介绍了一种基于S3C2440芯片的按键驱动程序设计，详细展示了驱动源码及测试程序，实现了六个按键的中断响应与键值传递。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

转自 http://blog.chinaunix.net/uid-14753126-id-2983036.html

先说明一下按键与S3C2440芯片的连接方式：
KEY1 <----> EINT8 <----> GPG0
KEY2 <----> EINT11 <----> GPG3
KEY3 <----> EINT13 <----> GPG5
KEY4 <----> EINT14 <----> GPG6
KEY5 <----> EINT15 <----> GPG7
KEY6 <----> EINT19 <----> GPG11

驱动程序源码如下：
(drivers/char/mini2440_buttons.c)

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/irq.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/hardware.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/gpio.h>
#define DEVICE_NAME "buttons" //设备名称
/*定义中断所用的结构体*/
struct button_irq_desc
{
int irq; //按键对应的中断号
int pin; //按键所对应的GPIO 端口
int pin_setting; //按键对应的引脚描述，实际并未用到，保留
int number; //定义键值，以传递给应用层/用户态
char *name; //每个按键的名称
};
/*结构体实体定义*/
static struct button_irq_desc button_irqs [] =
{
{IRQ_EINT8 , S3C2410_GPG(0) , S3C2410_GPG0_EINT8 , 0, "KEY0"},
{IRQ_EINT11, S3C2410_GPG(3) , S3C2410_GPG3_EINT11 , 1, "KEY1"},
{IRQ_EINT13, S3C2410_GPG(5) , S3C2410_GPG5_EINT13 , 2, "KEY2"},
{IRQ_EINT14, S3C2410_GPG(6) , S3C2410_GPG6_EINT14 , 3, "KEY3"},
{IRQ_EINT15, S3C2410_GPG(7) , S3C2410_GPG7_EINT15 , 4, "KEY4"},
{IRQ_EINT19, S3C2410_GPG(11), S3C2410_GPG11_EINT19, 5, "KEY5"},
};
/*开发板上按键的状态变量，注意这里是’0’，对应的ASCII 码为30*/
static volatile char key_values [] = {'0', '0', '0', '0', '0', '0'};
/*因为本驱动是基于中断方式的，在此创建一个等待队列，以配合中断函数使用；当有按键按下并读>取到键值时，将会唤醒此队列，并设置中断标志，以便能通过 read 函数判断和读取键值传递到用户>态；当没有按键按下时，系统并不*/
/*会轮询按键状态，以节省时钟资源*/
static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(button_waitq);
/*中断标识变量，配合上面的队列使用，中断服务程序会把它设置为1，read 函数会把它清零*/
static volatile int ev_press = 0;
/*本按键驱动的中断服务程序*/
static irqreturn_t buttons_interrupt(int irq, void *dev_id)
{
struct button_irq_desc *button_irqs = (struct button_irq_desc *)dev_id;
int down;
// udelay(0);
/*获取被按下的按键状态*/
down = !s3c2410_gpio_getpin(button_irqs->pin);
/*状态改变，按键被按下，从这句可以看出，当按键没有被按下的时候，寄存器的值为1(上拉)，
但按键被按下的时候，寄存器对应的值为0*/
if (down != (key_values[button_irqs->number] & 1)) { // Changed
/*如果key1 被按下，则key_value[0]就变为’1’，对应的ASCII 码为31*/
key_values[button_irqs->number] = '0' + down;
ev_press = 1; /*设置中断标志为1*/
wake_up_interruptible(&button_waitq); /*唤醒等待队列*/
}
return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
}
/**在应用程序执行open(“/dev/buttons”,…)时会调用到此函数，在这里，它的作用主要是注册6 个按
键的中断。
*所用的中断类型是IRQ_TYPE_EDGE_BOTH，也就是双沿触发，在上升沿和下降沿均会产生中断，这样>做
**是为了更加有效地判断按键状态
*/
static int s3c24xx_buttons_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
int i;
int err = 0;
for (i = 0; i < sizeof(button_irqs)/sizeof(button_irqs[0]); i++)
{
if (button_irqs[i].irq < 0)
{
continue;
}
/*注册中断函数*/
err = request_irq(button_irqs[i].irq, buttons_interrupt, IRQ_TYPE_EDGE_BOTH,
button_irqs[i].name, (void *)&button_irqs[i]);
if (err)
break;
}
if (err)
{
/*如果出错，释放已经注册的中断，并返回*/
i--;
for (; i >= 0; i--)
{
if (button_irqs[i].irq < 0)
{
continue;
}
disable_irq(button_irqs[i].irq);
free_irq(button_irqs[i].irq, (void *)&button_irqs[i]);
}
return -EBUSY;
}
/*注册成功，则中断队列标记为1，表示可以通过read 读取*/
ev_press = 1;
/*正常返回*/
return 0;
}
/*
*此函数对应应用程序的系统调用close(fd)函数，在此，它的主要作用是当关闭设备时释放6 个按键
的中断*处理函数
*/
static int s3c24xx_buttons_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
int i;
for (i = 0; i < sizeof(button_irqs)/sizeof(button_irqs[0]); i++)
{
if (button_irqs[i].irq < 0)
{
continue;
}
/*释放中断号，并注销中断处理函数*/
free_irq(button_irqs[i].irq, (void *)&button_irqs[i]);
}
return 0;
}
/*
*对应应用程序的read(fd,…)函数，主要用来向用户空间传递键值
*/
static int s3c24xx_buttons_read(struct file *filp, char __user *buff, size_t count, loff_t *offp)
{
unsigned long err;
if (!ev_press)
{
if (filp->f_flags & O_NONBLOCK)
/*当中断标识为0 时，并且该设备是以非阻塞方式打开时，返回*/
return -EAGAIN;
else
/*当中断标识为0 时，并且该设备是以阻塞方式打开时，进入休眠状态，等待被唤醒*/
wait_event_interruptible(button_waitq, ev_press);
}
/*把中断标识清零*/
ev_press = 0;
/*一组键值被传递到用户空间*/
err = copy_to_user(buff, (const void *)key_values, min(sizeof(key_values), count));
return err ? -EFAULT : min(sizeof(key_values), count);
}
static unsigned int s3c24xx_buttons_poll( struct file *file, struct poll_table_struct *wait)
{
unsigned int mask = 0;
/*把调用poll 或者select 的进程挂入队列，以便被驱动程序唤醒*/
poll_wait(file, &button_waitq, wait);
if (ev_press)
mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
return mask;
}
/*设备操作集*/
static struct file_operations dev_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = s3c24xx_buttons_open,
.release = s3c24xx_buttons_close,
.read = s3c24xx_buttons_read,
.poll = s3c24xx_buttons_poll,
};
static struct miscdevice misc = {
.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
.name = DEVICE_NAME,
.fops = &dev_fops,
};
/*设备初始化，主要是注册设备*/
static int __init dev_init(void)
{
int ret;
/*把按键设备注册为misc 设备，其设备号是自动分配的*/
ret = misc_register(&misc);
printk (DEVICE_NAME"\tinitialized\n");
return ret;
}
/*注销设备*/
static void __exit dev_exit(void)
{
misc_deregister(&misc);
}
module_init(dev_init); //模块初始化，仅当使用insmod/podprobe 命令加载时有用，如果设备不是
通过模块方式加载，此处将不会被调用
module_exit(dev_exit); //卸载模块，当该设备通过模块方式加载后，可以通过rmmod 命令卸载，将
调用此函数
MODULE_LICENSE("GPL");//版权信息
MODULE_AUTHOR("FriendlyARM Inc.");//作者名字

测试程序：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <errno.h>
int
main(void)
{
int buttons_fd;
char buttons[6] = {'0', '0', '0', '0', '0', '0'};
buttons_fd = open("/dev/buttons", 0);
if(buttons_fd < 0){
perror("open device buttons error!");
exit(1);
}
for(;;){
char current_buttons[6];
int count_of_changed_key;
int i;
if(read(buttons_fd, current_buttons, sizeof(current_buttons)) != sizeof(current_buttons)){
perror("read buttons:");
exit(1);
}
for(i = 0, count_of_changed_key = 0; i < sizeof buttons / sizeof buttons[0]; i++){
if(buttons[i] != current_buttons[i]){
buttons[i] = current_buttons[i];
printf("%s key %d is %s", count_of_changed_key? ", ": "", i+1, buttons[i] == '0' ? "up":"down");
count_of_changed_key++;
}
}
if(count_of_changed_key){
printf("\n");
}
}
close(buttons_fd);
return 0;
}