嵌入式试验报告.docx
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嵌入式试验报告
嵌入式试验报告
代码分析:
1.GPIO驱动分析：
Write,read,open,release四个函数与前边相同，只有基本操作和调试信息。
Ioctl函数为GPIO口的控制函数，其代码如下：
ssize_tSIMPLE_GPIO_LED_ioctl（structinode*inode,structfile*file,unsignedintcmd,longdata）
{
#ifdefOURS_GPIO_LED_DEBUG
printk（"SIMPLE_GPIO_LED_ioctl[--kernel--]\n"）;//调试信息
#endif
switch（cmd）//io控制，cmd为输入的命令
{
caseLED_ON:
{GPCR3|=0x1;break;}//通过修改寄存器控制GPIO口电平
caseLED_OFF:
{GPSR3|=0x1;break;}
default:
{printk（"lcdcontrol:
nocmdrun[--kernel--]\n"）;return（-EINVAL）;//非法命令}
}
return0;
}
操作结构体：
structfile_operationsGPIO_LED_ctl_ops={
open:
SIMPLE_GPIO_LED_open,
read:
SIMPLE_GPIO_LED_read,
write:
SIMPLE_GPIO_LED_write,
ioctl:
SIMPLE_GPIO_LED_ioctl,
release:
SIMPLE_GPIO_LED_release,
};
建立操作映射，注册借口函数。
为应用层提供统一的接口。
驱动模块必须具备两个函数，就是初始化函数和卸载函数，其声明为如下两句：
module_init（pxa270_GPIO_LED_CTL_init）;//加载模块时，系统调用pxa270_GPIO_LED_CTL_init函数初始化模块
module_exit（cleanup_GPIO_LED_ctl）;//系统将调用该函数来卸载模块
这是linux驱动模块必备的。
初始化函数如下：
staticint__initpxa270_GPIO_LED_CTL_init（void）
{
intret=-ENODEV;//初始化失败将返回次错误信息
//调试信息
#ifdefOURS_GPIO_LED_DEBUG
printk（"pxa270_GPIO_LED_CTL_init[--kernel--]\n"）;
#endif
//调用HW_GPIO_LED_CTL_init函数完成初始化
ret=HW_GPIO_LED_CTL_init（）;
if（ret）
returnret;
return0;
}
该函数通过调用HW_GPIO_LED_CTL_init函数实现初始化，该函数代码如下：
staticint__initHW_GPIO_LED_CTL_init（void）
{
intret=-ENODEV;
printk（"hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh\n\n"）;
showversion（）;//显示版本信息
//initGPIO
//初始化输出端口
GPDR3|=0x00000001;//设置输出端口模式
GPSR3|=0x00000001;//关闭led灯
//调试信息，显示寄存器信息
#ifdefOURS_GPIO_LED_DEBUG
printk（"GPLR3=%x\n",GPLR3）;
printk（"GPDR3=%x\n",GPDR3）;
#endif
//注册设备
ret=devfs_register_chrdev（SIMPLE_GPIO_LED_MAJOR//主设备号,"gpio_led_ctl",&GPIO_LED_ctl_ops//函数映射结构体）;
if（ret<0）
{
printk（"pxa270:
init_modulefailedwith%d\n[--kernel--]",ret）;
returnret;
}
else
{
printk（"pxa270gpio_led_driverregistersuccess!
!
!
[--kernel--]\n"）;
}
returnret;
}
模块卸载函数为cleanup_GPIO_LED_ctl，其代码实现如下：
staticvoid__exitcleanup_GPIO_LED_ctl（void）
{
#ifdefOURS_GPIO_LED_DEBUG
printk（"cleanup_GPIO_LED_ctl[--kernel--]\n"）;
#endif
//注销主设备号，释放设备
devfs_unregister_chrdev（SIMPLE_GPIO_LED_MAJOR,"gpio_led_ctl"）;
}
测试函数：
通过调用ioctl函数实现对led灯的控制。
主函数实现如下：
intmain（void）
{
intfd;
intret;
char*i;
printf（"\nstartgpio_led_drivertest\n\n"）;
fd=open（DEVICE_NAME,O_RDWR）;
//系统通过函数映射调用SIMPLE_GPIO_LED_open函数打开设备
printf（"fd=%d\n",fd）;
if（fd==-1）
{
printf（"opendevice%serror\n",DEVICE_NAME）;
}
else
{
//通过调用SIMPLE_GPIO_LED_ioctl函数控制led灯
//主循环
while
（1）
{ioctl（fd,LED_OFF）;
sleep
（1）;//修改sleep时间即可改变led灯点亮的时间，如
sleep（7）即灭7秒
ioctl（fd,LED_ON）;
sleep
（1）;//sleep（5）亮5秒
}
//close
ret=close（fd）;//
printf（"ret=%d\n",ret）;
printf（"closegpio_led_drivertest\n"）;
}
return0;
}//endmain
通过该实验基本掌握了驱动模块的结构和一些函数的实现，如ioctl函数。
2、中断实验：
中断驱动模块的基本框架和GPIO的驱动模块基本相同，同样是通过module_init和module_exit来分别映射初始化和卸载模块。
具体实现如下：
module_init（pxa270_HELLO_CTL_init）;
module_exit（cleanup_HELLO_ctl）;
和GPIO驱动相同，加载模块时，系统调用pxa270_HELLO_CTL_init函数初始化模块；卸载模块时，调用cleanup_HELLO_ctl函数来卸载模块，并释放资源。
中断驱动的初始化与GPIO模块略有不同，除了要注册主设备好之外，还要注册中断向量和中断处理函数。
pxa270_HELLO_CTL_init通过调用HW_HELLO_CTL_init函数完成模块初始化。
pxa270_HELLO_CTL_init与GPIO初始化函数相同，HW_HELLO_CTL_init函数如下：
staticint__initHW_HELLO_CTL_init（void）
{
intret=-ENODEV;
//注册主设备号和函数映射
ret=devfs_register_chrdev（SIMPLE_INT_MAJOR,"int_ctl",&INT_ctl_ops）;
showversion（）;
if（ret<0）
{
printk（"pxa270init_modulefailedwith%d\n[--kernel--]",ret）;
returnret;
}
else
{
printk（"pxa270int_driverregistersuccess!
!
!
[--kernel--]\n"）;
}
//注册中断号和中断函数，定位中断源和irq处理函数
//SIMPLE_INT_IRQ宏定义为int中断的中断号，SIMPLE_INT_interrupt为中断处理函数，SA_INTERRUP表示处理该中断时，其他局部中断不可用
ret=request_irq（SIMPLE_INT_IRQ,&SIMPLE_INT_interrupt,SA_INTERRUPT,"int_ctl",NULL）;
printk（"\n...............\nret=%x\n...............\n",ret）;
returnret;
}
由于产生中断后，系统会转到SIMPLE_INT_interrupt函数执行，所以模块其他函数如read,write,ioctl函数不会被调用
SIMPLE_INT_interrupt函数如下：
staticvoidSIMPLE_INT_interrupt（intnr,void*devid,structpt_regs*regs）
{
//每次中断计数加一
//通过修改该函数即可实现不同的功能，不过该函数最好不要使用复杂的函数，以免中断时间过长
SimpleINT_temp_count++;
printk（"NowKeyinterrupt%doccur!
!
!
\n",SimpleINT_temp_count）;
//可以将GPIO模块中的IOctl函数移植到该中断函数，便可以通过中断来控制LED的亮灭
}
模块卸载函数为cleanup_HELLO_ctl;
staticvoid__exitcleanup_HELLO_ctl（void）
{
#ifdefOURS_HELLO_DEBUG
printk（"cleanup_INT_ctl[--kernel--]\n"）;
#endif
//注销主设备号
devfs_unregister_chrdev（SIMPLE_INT_MAJOR,"int_ctl"）;
//释放中断源
free_irq（SIMPLE_INT_IRQ,NULL）;
}
3、数码管显示驱动实验
该驱动的初始化以及卸载函数和GPIO驱动模块基本相同，不再重复。
只有初始化模块是，初始化函数出了注册主设备号以外，还会调用gpio_init函数来初始化数码管
该函数如下：
voidgpio_init（void）
{
printk（"GPDR2=%x\n",GPDR2）;
GPDR2=GPDR2|（0x3<<26）;//设置端口模式
printk（"GPDR2=%x\n",GPDR2）
}
该模块通过write函数来写入数据，并控制数码管显示；write函数实现如下：
ssize_tSERIAL_LED_write（structfile*file,constchar*buf,size_tcount,loff_t*f_ops）
{
#ifdefOURS_SERIAL_LED_DEBUG
printk（"SERIAL_LED_write[--kernel--]\n"）;
#endif
//输出数据到数码管
write_byte（*buf）;
returncount;
}
可以看出，write函数通过同调用write_byte函数控制数码管，该函数如下：
voidwrite_byte（intdata）
{
inti;
for（i=0;i<8;i++）
{
write_bit（data<}
}
该函数通过循环调用write_bit函数来串行输出每一位数据，一个字节8位，正好输出一个数字到寄存器；由于每次输出最高位，所以通过移位操作来循环输出8位二进制数。
Write_bit函数通过gpio串行输出数据到串并转换寄存器，从而控制数码管，write_bit函数实现如下:
voidwrite_bit（intdata）
{
GPCR2|=（0x1<<27）;
if（（data&0x80）==0x80）
{
GPSR2|=（0x1<<26）;
}
else
{
GPCR2|=（0x1<<26）;
}
GPSR2|=（0x1<<27）;
}
具体控制流程不清楚。
测试文件：
intmain（void）
{
intfd;
intret;
inti,count;
//数码管显示数据。
十个数字的7段显示器的输入
intbuf[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
//0123456789
intdata[10];
printf（"\nstartserial_leddrivertest\n\n"）;
//打开设备
fd=open（DEVICE_NAME,O_RDWR）;
printf（"fd=%d\n",fd）;
if（fd==-1）
{
printf（"opendevice%serror\n",DEVICE_NAME）;
}
else
{
while
（1）
{
//循环显示数字
for（count=0;count<10;count++）
{
data[0]=buf[count];
ret=write（fd,data,1）;
sleep
（1）;
}
}
}
ret=close（fd）;
printf（"ret=%d\n",ret）;
printf（"closeserial_leddrivertest\n"）;
return0;
}//endmain
4、LED点阵驱动程序设计
LED点阵驱动的初始化函数框架和前边几个相同，同样是pxa270_LED_CTL_init函数通过调用HW_LED_CTL_init函数完成LED点阵的初始化。
不过，LED点阵驱动初始化还要获取模块地址和完成点阵的初始化。
代码如下：
ioremap_addr=ioremap（0x0800c000,0x0f）;//
outw（0x00ff,ioremap_addr）;//openledary,allledon
点亮整个点阵。
同样卸载模块时，也要清除数据，这在cleanup_LED_ctl函数进行，所以该函数要加上如下代码：
outw（0x0000,ioremap_addr）;//清除数据
devfs_unregister_chrdev（SIMPLE_LED_MAJOR,"led_ary_ctl"）;//注销设备
对点阵的操作在SIMPLE_LED_write函数实现，代码如下：
ssize_tSIMPLE_LED_write（structfile*file,constchar*buf,size_tcount,loff_t*f_ops）
{
inttmp_buf;
#ifdefOURS_LED_DEBUG
printk（"SIMPLE_LED_write[--kernel--]\n"）;
#endif
//-------------------------------------------
tmp_buf=buf[1];//行选，低电平有效
tmp_buf=tmp_buf<<8;//左移位，高字节部分为行选
tmp_buf=tmp_buf|buf[0];//低字节部分为列选
#ifdefOURS_LED_DEBUG
printk（"tmp=%x\n",tmp_buf）;
#endif
outw（tmp_buf,ioremap_addr）;//写入到控制存储器
//-------------------------------------------
returncount;
}
由于点阵的控制线对应数据线的低16位，其中低8位为列选，高8位为行选。
停止使用设备后，应清除数据，由SIMPLE_LED_release完成：
ssize_tSIMPLE_LED_release（structinode*inode,structfile*file）
{
#ifdefOURS_LED_DEBUG
printk（"SIMPLE_LED_release[--kernel--]\n"）;
#endif
outw（0x0000,ioremap_addr）;//关闭点阵
MOD_DEC_USE_COUNT;
return0;
}
测试文件：
测试文件主循环如下,其他部分和其他测试文件相同.
c=1;
r=1;
for（i=1;i<=8;i++）{
buf[0]=c;//列选，高电平有效
buf[1]=~r;//行选，低电平有效
for（j=1;j<=8;j++）{
write（fd,buf,2）;
printf（"buf[0],buf[1]:
[%x,%x]\n",buf[0],buf[1]）;
usleep（200000）;//sleep0.2second
c=c<<1;//列信号左移，即扫描点逐点行扫描
buf[0]=c;//column
}
c=1;
r=r<<1;//行移位，下移一行
}
5.AD驱动实验
该模块需要ad模块的支持，所以初始化函数会相对比较复杂。
不过初始化函数的结构依旧没有改变，同样是pxa270_AD_CTL_init函数通过调用HW_AD_CTL_init函数完成AD模块的初始化。
staticint__initHW_AD_CTL_init（void）
{
intret=-ENODEV;
showversion（）;
ad_ucb=ucb1x00_get（）;//获取AD模块的地址
//注册主设备号
ret=devfs_register_chrdev（ADCTL_MAJOR,"adctl",&adctl_ops）;
if（ret<0）
{
printk（"adctlinit_modulefailedwith%d\n[--kernel--]",ret）;
returnret;
}
else
{
printk（"adctlint_driverregistersuccess!
!
!
[--kernel--]\n"）;
}
//注册AD模块，设定为字符模块
adctl_dev_handle=devfs_register（NULL,"ad_ctl",DEVFS_FL_DEFAULT,ADCTL_MAJOR,0,S_IFCHR,&adctl_ops,NULL）;
returnret;
}
同理，卸载模块时就要同时注销主设备号和AD模块。
所以，卸载函数改为：
staticvoid__exitcleanup_AD_ctl（void）
{
devfs_unregister（adctl_dev_handle）;//注销AD模块
devfs_unregister_chrdev（ADCTL_MAJOR,"ad_ctl"）;//注销主设备号
}
AD模块的控制由adctl_ioctl函数实现：
ssize_tadctl_ioctl（structinode*inode,structfile*file,unsignedintcmd,unsignedlongarg）
{
intval;
#ifdefOURS_HELLO_DEBUG
//printk（"SIMPLE_HELLO_ioctl[--kernel--]\n"）;
#endif
ucb0x00_adc_enable（ad_ucb）;//使能AD转换
//读取AD转换后的数据，其中cmd指定转换通道
val=ucb0x00_adc_read（ad_ucb,cmd,0）;
ucb0x00_adc_disable（ad_ucb）;//停止AD转换
returnUCB_ADC_DAT（val）;//返回转换的数据
}
使用时调用ioctl函数便可以实现数据采集。
可以得到，测试文件的核心部分：
intval0,val1;
char*i;
ioctl（fd）;//通过函数映射调用adctl_ioctl函数
/*
for（i=0;i<50;i++）
{
val=ioctl（fd,UCB_ADC_INP_AD0,0）;
printf（"val=%x\n",val）;
usleep（200000）;
}
*/
for（i=0;i<50;i++）
{
//通过函数映射调用adctl_ioctl函数读取通道1
val0=ioctl（fd,UCB_ADC_INP_AD1,0）;
usleep（100）;//等待操作完成
//通过函数映射调用adctl_ioctl函数读取通道0
val1=ioctl（fd,UCB_ADC_INP_AD0,0）;
printf（"val0=%d\tval1=%d\n",val0,val1）;
usleep（500000）;
}
测试函数其他部分与其他的测试文件相同
6.DA驱动
DA模块的初始化除了要注册主设备号以外，还要初始化设备地址和初始输出数据，所以其初始化部分与其他模块有一些变化，不过结构依然不变，其主要初始化函数HW_DA_CTL_init如下：
staticint__initHW_DA_CTL_init（void）
{
intret=-
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