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输入子系统编写驱动程序(键盘按键驱动)
一、目的:
实现按键驱动,让开发板的4个按键代表键盘中的l键、s键、enter键、left-shift键。
二、介绍几个结构体和函数的使用:
2.1 input_dev驱动设备结构体中常用成员如下:
struct input_dev {
void *private;
const char *name;//设备名字
const char *phys;//文件路径,比如 input/buttons
const char *uniq;
struct input_id id;
//表示支持哪类事件,常用有以下几种事件(可以多选)
unsigned long evbit[NBITS(EV_MAX)];
unsigned long keybit[NBITS(KEY_MAX)];//存放支持的键盘键值 键盘变量定义在:include/linux/input.h,比如:KEY_L(按键L)
unsigned long relbit[NBITS(REL_MAX)];//存放支持的相对坐标值
unsigned long absbit[NBITS(ABS_MAX)];//存放支持的绝对坐标值
unsigned long mscbit[NBITS(MSC_MAX)];//存放支持的其他事件,也就是功能
unsigned long ledbit[NBITS(LED_MAX)];//存放支持的各种状态的LED
unsigned long sndbit[NBITS(SND_MAX)];//存放支持的各种声音
unsigned long ffbit[NBITS(FF_MAX)];//存放支持的受力设备
unsigned long swbit[NBITS(SW_MAX)];//存放支持的开关功能
};
2.2 函数如下:
struct input_dev *input_allocate_device(void) //想内核中申请一个input_dev设备,然后返回这个设备
void input_unregister_device(struct input_dev *dev) //卸载/sys/class/input目录下的input_dev这个类设备,一般在驱动出口函数写
void input_free_device(struct input_dev *dev) //释放input_dev这个结构体,一般在驱动出口函数写
set_bit(nr,p); //设置某个结构体成员p里面的某位等于nr,支持这个功能
/* 比如:
set_bit(EV_KEY, buttons_dev->evbit); //设置input_dev结构体buttons_dev->evbit支持EV_KEY
set_bit(KEY_S, buttons_dev->keybit); //设置input_dev结构体buttons_dev->keybit支持按键“s”
*/
void input_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value)//上报事件
input_event(buttons_dev, EV_KEY, pindesc->key_val, 1);
input_dev *dev:要上报那个input_dev驱动设备的事件
unsigned int type:要上报哪类事件,比如按键事件,则填入:EV_KEY
unsigned int code:对应的事件里支持那个变量,比如按下按键L则填入:KEY_L
value:对应的变量里的数值,比如松开按键则填入1,松开按键则填入0
static inline void input_sync(struct input_dev *dev)//同步事件通知,告诉内核
为什么使用了input_event()上报事件函数,就要使用这个函数?
因为input_event()函数只是个事件函数,所以需要这个input_sync()同步事件函数来通知系统,然后系统才会知道。
三、步骤如下:
1、向内核申请input_dev结构体
2、设置input_dev的成员:a.设置产生哪一类事件 b.设置能产生这类操作里的,哪些事件
3、注册input_dev驱动设备
4、初始化定时器和中断
5、写中断服务函数
6、写定时器超时函数
7、在出口函数中 释放中断函数,删除定时器,卸载释放驱动
四、具体的代码如下:
/* 参考\linux-2.6.22.6\drivers\input\keyboard\gpio_keys.c */
#include <linux/module.h>
#include <linux/version.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/pm.h>
#include <linux/sysctl.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/gpio.h>
#include <asm/io.h> //包含了ioremap、ioread等内核访问IO内存等函数的定义
#include <asm/arch/regs-gpio.h>
struct pin_desc{
int irq; //按键的外部中断标志位
char *name; //中断设备名称
unsigned int pin;//引脚
unsigned int key_val;
};
struct pin_desc pins_desc[4] = {
{IRQ_EINT0, "S2", S3C2410_GPF0, KEY_L},
{IRQ_EINT2, "S3", S3C2410_GPF2, KEY_S},
{IRQ_EINT11, "S4", S3C2410_GPG3, KEY_ENTER},
{IRQ_EINT19, "S5", S3C2410_GPG11, KEY_LEFTSHIFT},
};
static struct input_dev *buttons_dev;
static struct pin_desc *irq_pd; //发生中断时的引脚描述
static struct timer_list buttons_timer;//定义定时器
/*
* 确定按键值
*/
static irqreturn_t button_irq(int irq, void *dev_id) //中断处理函数
{
//为了防抖动,修改定时器的超时时间10ms,超时时间就是闹钟什么时候到
//超时时间基于jiffies
//1秒就是HZ,HZ=100。说明1秒内,jiffies增加100
//10ms后启动定时器
irq_pd = (struct pin_desc *)dev_id;//把dev_id记录下来,保存当前的dev_id
mod_timer(&buttons_timer, jiffies+HZ/100);//HZ=1s,1s/100=10ms //修改定时器,10ms后启动定时器
return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
}
//定时器的处理函数(超时函数)
//10ms到了,调用定时器处理函数
void buttons_timer_function(unsigned long data)
{
/* dev_id = 结构体struct pins_desc */
struct pin_desc * pindesc = irq_pd;
unsigned int pinval;
if (!pinval)//如果按键值是空的,直接return
return;
/* 读取引脚PIN值 */
pinval = s3c2410_gpio_getpin(pindesc->pin);
/* 确定按键值,按下管脚低电平,松开管脚高电平 */
if(pinval)
{
/* 松开:最后一个参数:0-松开,1-按下 */
/* input_event上报事件 */
input_event(buttons_dev, EV_KEY, pindesc->key_val, 0); //上报事件,参数2:按键类事件,参数3:哪一个按键
input_sync(buttons_dev); //上报一个同步事件,告诉系统有事件出现
}
else
{
/* 按下:最后一个参数:0-松开,1-按下 */
input_event(buttons_dev, EV_KEY, pindesc->key_val, 1); //上报事件,参数2:按键类事件,参数3:哪一个按键
input_sync(buttons_dev); //上报一个同步事件,告诉系统有事件出现
}
}
static int buttons_init(void)
{
int i;
/* 1. 分配一个input_dev结构体 */
buttons_dev = input_allocate_device();
/* 2. 设置 */
/* 2.1 设置能产生按键类事件 */
set_bit(EV_KEY, buttons_dev->evbit);
/* 2.2 设置键盘重复按键类事件 */
set_bit(EV_REP, buttons_dev->evbit);//一直按下S,会输入多个S
/* 2.2 能产生这类操作里的哪些事件:L,S,ENTER,LIFTSHIT */
set_bit(KEY_L, buttons_dev->keybit); //设置数组某一位,能产生这个L键
set_bit(KEY_S, buttons_dev->keybit); //支持按键S
set_bit(KEY_ENTER, buttons_dev->keybit); //支持按键enter
set_bit(KEY_LEFTSHIFT, buttons_dev->keybit); //支持按键左边的shift
/* 3. 注册 */
input_register_device(buttons_dev);
/* 4. 硬件相关的操作 */
//初始化定时器,防抖动
init_timer(&buttons_timer);
buttons_timer.function = buttons_timer_function;//定时器的处理函数
add_timer(&buttons_timer);
/* 注册四个中断 */
for (i = 0; i < 4; i++)
{
request_irq(pins_desc[i].irq, button_irq, IRQT_BOTHEDGE, pins_desc[i].name, &pins_desc[i]);
}
return 0;
}
static void buttons_exit(void)
{
int i;
for(i = 0; i < 4; i++)
{
free_irq(pins_desc[i].irq, &pins_desc[i]);
}
del_timer(&buttons_timer); //删除定时器
input_unregister_device(buttons_dev); //卸载按键类下的设备
input_free_device(buttons_dev); //释放驱动结构体
}
module_init(buttons_init);
module_exit(buttons_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
五、测试运行程序:
5.1挂载键盘驱动程序后,可以通过ls -l /dev/event* 命令查看已挂载的设备节点。
从上一节分析得到,输入子系统的主设备为13,其中event驱动本身的设备号是从64开始的。如上图,内核启动时,会加载自带触摸屏驱动,所以我们的键盘驱动的次设备号=64+1=65.
5.2 如果板子在QT下进行:
5.2.1 先把QT杀死了:kill -9 771,kill -9 785,kill -9 845。
5.2.2 修改rcS:vi /etc/init.d/rcS
5.2.3 把下图指向的那一行给注释了(使用#注释):#/bin/qpe.sh &。然后输入reboot命令进行重启。
5.3 测试运行有两种方法:
5.3.1 方法一:cat /dev/tty1(在串口等待输入,根据输入,执行程序)。l,s,回车。(tty1:LCD终端,就会通过ty_io.c来访问键盘驱动keyboard.c,然后打印在tty1终端上)
5.3.2 方法二:exec 0<dev/tty1(将/dev/tty1挂载到-sh进程描述符0下,此时的键盘驱动就会直接打印在tty1终端上)
用按键l,s,回车。l,l,回车。
5.4 优化程序: 把程序改为:一直按下按键s或者l,会输入多个s或者l。(支持键盘重复按键事件)
/* 2.2 设置重复按键类事件 */
set_bit(EV_REP, buttons_dev->evbit);//一直按下S,会输入多个S
5.5 使用hexdemp命令来调试代码:
# hexdump /dev/event1
/* 按下时: */
//hexdump序列号 秒 微妙 键盘事件 code=KEY_L value=1(按下)
0000000 00c8 0000 de24 0006 0001 0026 0001 0000
//hexdump序列号 秒 微妙 同步事件 code value=0
0000010 00c8 0000 de2f 0006 0000 0000 0000 0000
/* 松开时: */
//hexdump序列号 秒 微妙 键盘事件 code=0x26 value=0(松开)
0000020 00c8 0000 899d 0009 0001 0026 0000 0000
//hexdump序列号 秒 微妙 同步事件 code value=0
0000030 00c8 0000 89a6 0009 0000 0000 0000 0000