Davinci DM6446開發攻略——LINUX GPIO驅動源碼移植

<b>一、             </b><b>dm6446 gpio</b><b>的介紹</b>

     說到linux 驅動移植，沒有移植過的朋友，或剛剛進入linux領域的朋友，最好去看看《linux 裝置驅動程式》第三版，有個理論或感性的認識。該版本是基于2.6.10的基礎上描述的，經典讀物，網上有電子版，但是建議花幾十元買本書是值得的。        gpio是嵌入式系統最簡單、最常用的資源了，比如點亮led，控制蜂鳴器，輸出高低電平，檢測按鍵，等等。gpio分輸入和輸出，在montavista linux-2.6.18中，有關gpio的最底層的寄存器驅動，是在linux-2.6.18_pro500\arch\arm\mach-davinci目錄下的gpio.c，這個是寄存器級的驅動，搞過單片機mcu的朋友應該比較熟悉寄存器級的驅動。根據dm6446的晶片datasheet，dm6446的gpio分為3組bank，bank01組包括gpio0~gpio31，bank23組包括gpio32~gpio63，bank45組包括gpio64~gpio70，由于硬體資源的原因，dm6446并不是gpio管腳就是純粹的gpio腳，gpio管腳和其他一些标準接口複用相同的引腳，比如spi和gpio複用，i2c和gpio複用等，到底是使用gpio還是其他接口，在初始化的時候，都需要對pinmux0和pinmux1兩個寄存器進行設定（見dm6446的晶片datasheet第3章），而軟體設定則在montavista linux-2.6.18_pro500\arch\arm\mach-davinci目錄下mux_cfg.c和對應的mux.h裡。本人這裡使用gpio10、gpio12、gpio28，分别對應控制buzzer、led1、led0，是以不需要對mux_cfg.c和mux.h進行修改。我們把這些gpio應用歸入linux字元裝置來移植。  

<b>二、gpio</b><b>源碼移植分析</b>

  /* drivers/char/davinci_dm644x_gpios.c*/ #include &lt;linux/device.h&gt; #include &lt;linux/fs.h&gt; #include &lt;linux/module.h&gt; #include &lt;linux/errno.h&gt; #include &lt;linux/kernel.h&gt; #include &lt;linux/init.h&gt; #include &lt;linux/platform_device.h&gt; #include &lt;linux/types.h&gt; #include &lt;linux/cdev.h&gt;   #include &lt;asm/uaccess.h&gt; #include &lt;asm/io.h&gt; #include &lt;asm/arch/hardware.h&gt; #include &lt;asm/arch/gpio.h&gt;   #define device_name "dm644x_gpios"   /*定義裝置驅動的名字，或裝置節點名稱*/ #define gpio_major 199 /*使用 cat /proc/devices檢視不要和存在的char節點重複*/   /*my app gpio define*/ #define dm644x_gpio_buzzer             10    /*gpio10*/

#define dm644x_gpio_led1           12    /*gpio10*/

#define dm644x_gpio_led0           28    /*gpio10*/

  static int davinci_dm644x_gpio_open(struct inode *inode, struct file *file) {

    return 0;/*該函數可以什麼都不做，也可以加入類似初始化的設定*/ }   static int davinci_dm644x_gpio_ioctl(        struct inode *inode,        struct file *file,        unsigned int cmd,        unsigned long arg) {

       switch(cmd) /*cmd 表示應用程式傳入的led動作，是on 還是off*/        {        case 0:     //gpio = 0

              if(0==arg) /*arg由自己硬體電路決定使用那些gpio*/               {

                     gpio_direction_output(dm644x_gpio_led0, 0);/*調用ti linux-2.6.18寄存器驅動*/               }               else if(1==arg)               {                      gpio_direction_output(dm644x_gpio_led1, 0);               }               else if(2==arg)               {                      gpio_direction_output(dm644x_gpio_buzzer, 0);               }               else               {                      return -einval;               }               break;        case 1:            //gpio = 1               if(0==arg)               {                      gpio_direction_output(dm644x_gpio_led0, 1);               }               else if(1==arg)               {                      gpio_direction_output(dm644x_gpio_led1, 1);               }               else if(2==arg)               {                      gpio_direction_output(dm644x_gpio_buzzer, 1);               }               else               {                      return -einval;               }               break;        default:               return -einval;        } }   /*定義驅動裝置檔案api，在linux系統當中，任何裝置都可以當做檔案的方式操作，這一點和單片機和mcu有很大差别*/ static const struct file_operations davinci_dm644x_gpio_fileops = {        .owner   = this_module,        .open    = davinci_dm644x_gpio_open,        .ioctl       = davinci_dm644x_gpio_ioctl, };   static int __init davinci_dm644x_gpio_init(void) /*核心初始化會調用該函數*/ {        int ret;          gpio_direction_output(dm644x_gpio_led0, 1);     //led0 is on udelay(1);        gpio_direction_output(dm644x_gpio_led1, 1);     //led1 is on udelay(1);        gpio_direction_output(dm644x_gpio_buzzer, 1);       //buzzer is on mdelay(500); /*初始化時，buzzer 發出聲音500ms*/        gpio_direction_output(dm644x_gpio_buzzer, 1);       //buzzer is off          ret = register_chrdev(gpio_major, device_name, &amp;davinci_dm644x_gpio_fileops);        if(ret &lt; 0)        {               printk(device_name " register falid!\n");               return ret;        }          printk (device_name" initialized\n");          return ret; }   static void __exit davinci_dm644x_gpio_exit(void) {        unregister_chrdev(gpio_major, device_name); }   module_init(davinci_dm644x_gpio_init); module_exit(davinci_dm644x_gpio_exit);   module_author("xxx &lt;&gt;"); module_description("davinci dm644x gpio driver"); module_license("gpl");   這個驅動源碼是一種比較老的驅動移植，即register_chrdev(gpio_major, device_name, &amp;davinci_dm644x_gpio_fileops)，靜态配置設定裝置節點，适合linux-2.4.x和linux-2.6.10前的版本，當然也可以在2.6.18及以後的版本使用，現在新的版本char字元裝置的移植可以參考davinci_resizer.c、davinci_previewer.c等檔案。 上面的初始化函數調用udelay和msdelay，udelay一般适用于一個比較小的delay，如果你填的數大于2000，系統會認為你這個是一個錯誤的delay函數，是以如果需要2ms以上的delay需要使用mdelay函數。 由于這些delay函數本質上都是忙等待，對于長時間的忙等待意味這無謂的耗費着cpu的資源，是以對于毫秒級的延時，核心提供了msleep，ssleep等函數，這些函數将使得調用它的程序睡眠參數指定的時間。 寄存器級的驅動gpio_direction_output（）函數是定義在linux-2.6.18_pro500/arch/arm/mach-davinci/下的gpio.c裡，裡邊還有gpio_direction_input（）和gpio中斷函數。   <b>三、修改核心配置檔案</b>   在linux-2.6.18_pro500/drivers/char目錄下， 修改kconfig檔案，在menu "character devices"下面，加入   config davinci_dm644x_gpios        tristate "davinci dm644x gpio gpios"        depends on arch_davinci        help         this option enables support for leds and buzzer connected to gpio lines

<b>四、gpio</b><b>應用程式源碼</b>

    源碼添加： /* dm644x_gpio_test.c*/ #include &lt;stdio.h&gt; #include &lt;stdlib.h&gt; #include &lt;unistd.h&gt; #include &lt;sys/ioctl.h&gt;   /* ./dm644x_gpio_test 0 1 */ //led0 on /* ./dm644x_gpio_test 0 0 */ //led0 off /* ./dm644x_gpio_test 1 1 */ //led1 on /* ./dm644x_gpio_test 1 0 */ //led1 off /* ./dm644x_gpio_test 2 1 */ // buzzer on /* ./dm644x_gpio_test 2 0 */ // buzzer off   int main(int argc, char **argv) {        int on;        int gpio_number;        int fd;        // argv[0]== dm644x_gpio_test     // argv[1]== gpio_number     // argv[1]== on        if (argc != 3 || sscanf(argv[1], "%d", &amp;gpio_number) != 1 || sscanf(argv[2],"%d", &amp;on) != 1 ||on &lt; 0 || on &gt; 1 || gpio _number &lt; 0 || gpio _number &gt; 3)        {               fprintf(stderr, "usage:\n");               fprintf(stderr, "\t dm644x_gpio_test  gpio_number on|off\n");               fprintf(stderr, "options:\n");               fprintf(stderr, "\t gpio_number from 0 to 2\n");               fprintf(stderr, "\t on 1   off 0\n");               exit(1);        }        fd = open("/dev/dm644x_gpios", 0);        if (fd &lt; 0)        {                     perror("open device /dev/dm644x_gpios");              exit(1);               }        ioctl(fd, on, gpio_number);        close(fd);        return 0; }   makefile添加： #application makefile for dm644x gpio test crosscompile = arm_v5t_le- cc=$(crosscompile)gcc ld=$(crosscompile)ld objcopy=$(crosscompile)objcopy objdump=$(crosscompile)objdump include = /home/user/linux-2.6.18_pro500/include/*指向你的核心include*/   all: dm644x_gpio_test   dm644x_gpio_test: dm644x_gpio_test.c        $(crosscompile)gcc -wall -o2 dm644x_gpio_test.c -i $(include) -o dm644x_gpio_test        $(crosscompile)strip dm644x_gpio_test        cp -f dm644x_gpio_test /home/user/nfs/target/opt/app/ clean:        @rm -vf dm644x_gpio_test *.o *~   <b>五、檔案系統節點添加</b>         檔案系統裡，/etc/init.d/rcs檔案          # run /etc/rc.d/rc.local if it exists

         [ -x /etc/rc.d/rc.local ] &amp;&amp; /etc/rc.d/rc.local         前面加mknod /dev/dm644x_gpios c 199 0或在shell指令行下執行mknod /dev/dm644x_gpios c 199 0；這就是靜态配置設定裝置節點的做法。        運作系統，進入shell指令下，      #cd / opt/app/      #./ dm644x_gpio_test 0 1可以控制點亮led0      等等，有平台的朋友可以試試。   <b>六、總結</b>

      本人拿一個比較簡單的裝置驅動移植的例子來講解，目的讓大家了解davinci dm6446系統架構。由于時間倉促，以上可能會有不完善的地方，還請各位網友指點。davinci dm6446 開發攻略到本章節，基本上一個完整的dm6446系統的架構基本介紹完了，感謝各位網友的支援，dm6446 開發攻略的文章也接近尾聲。由于很長一段時間忙着給購買我們産品的客戶搭建開發環境、codec環境，開發驅動，調試3g産品等等，是以更新部落格的速度放慢下來，畢竟客戶的要求才是最重要的。同時也趕在51cto 5周年紀念日到來之前，結束dm6446開發攻略的主體文章，算是告一個段落，以便為51cto 5周年紀念寫篇感想文章做好鋪墊，畢竟來這個圈子也快一年了，有些東西總是需要總結的。