基于i.MX6ULL点亮LED

都说入门一款芯片的第一步是点亮LED，但是i.MX6ULL入门门槛比较高，特别是通过自学入门的，这个系列已经写了好久了，最近打算在项目不急的时候加快一下学习进度，现在就开始学习一下怎么点亮一个LED，前边学的框架就是为了点亮LED做基础，点亮LED主要是学习怎么操作实际地址，都知道内核是不能直接操作地址的，就需要通过内核提供的API去操作实际地址；

|测试写入

在点亮LED前先测试一下APP往驱动写入数据，避免写入数据阶段就出现数据异常，再往下写就没多大意义；

chrdevbaseApp.c文件

#include "stdio.h" #include "unistd.h" #include "sys/types.h" #include "sys/stat.h" #include "fcntl.h" #include "stdlib.h" #include "string.h" /* * @description : main主程序 * @param- argc : argv数组元素个数 * @param - argv : 具体参数* @return : 0 成功;其他 失败 */ int main(int argc, char *argv[]) { int fd, retvalue; char *filename; char writebuf[100]; unsigned char databuf[1]; if(argc != 3){ printf("[APP]Error Usage! "); return -1; } filename = argv[1]; /* 打开驱动文件 */ fd = open(filename, O_RDWR); if(fd < 0){ printf("[APP]Can't open file %s ", filename); return -1; } /* 把第三个参数赋值给databuf */ databuf[0] = atoi(argv[2]); /* 向设备驱动写数据 */ memcpy(writebuf, databuf, sizeof(databuf)); retvalue = write(fd, writebuf, sizeof(databuf)); if(retvalue < 0){ printf("[APP]write file %s failed! ", filename); } /* 关闭设备 */ retvalue = close(fd); if(retvalue < 0){ printf("[APP]Can't close file %s ", filename); return -1; } return 0; }

chrdevbase.c文件

#include
        
         #include
         
          #include
          
           #include
           
            #include
            
             #include
             
              #include
              
               #include
               
                #include
                
                 #include
                 
                  #include
                  
                   #include
                   
                    #include
                    
                     #include
                     
                      #define CHRDEVBASE_CNT 1 /* 设备号个数 */ #define CHRDEVBASE_NAME "chrdevbase" /* 名字 */ /* chrdevbase 设备结构体 */ struct newchr_dev{ dev_t devid; /* 设备号 */ struct cdev cdev; /* cdev */ struct class *class; /* 类 */ struct dev
                      ice *device; /* 设备 */ int maj
                      or; /* 主设备号 */ int minor; /* 次设备号 */ }; struct newchr_dev chrdevbase;/* 自定义字符设备 */ /* * @descrip
                      tion : 打开设备 * @param - inode : 传递给驱动的inode * @param - filp : 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量 * 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。 * @return : 0 成功;其他 失败 */ static int chrdevbase_open(struct inode *inode, struct file *filp) { printk("[BSP]chrdevbase open! "); filp->private_data = &chrdevbase; /* 设置私有数据 */ return 0; } /* * @description : 从设备读取数据 * @param - filp : 要打开的设备文件(文件描述符) * @param - buf : 返回给用户空间的数据缓冲区 * @param - cnt : 要读取的数据长度 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移 * @return : 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败 */ static ssize_t chrdevbase_re
                      ad(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt) { printk("chrdevbase read! "); return 0; } /* * @description : 向设备写数据 * @param - filp : 设备文件，表示打开的文件描述符 * @param - buf : 要写给设备写入的数据 * @param - cnt : 要写入的数据长度 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移 * @return : 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败 */ static ssize_t chrdevbase_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt) { int retvalue = 0; char writebuf[1]; /* 接收用户空间传递给内核的数据并且打印出来 */ retvalue = copy_from_user(writebuf, buf, cnt); printk("[BSP]kernel recevdata data:%d! ",writebuf[0]); // printk("chrdevbase write! "); return 0; } /* * @description : 关闭/释放设备 * @param - filp : 要关闭的设备文件(文件描述符) * @return : 0 成功;其他 失败 */ static int chrdevbase_release(struct inode *inode, struct file *filp) { printk("[BSP]release! "); return 0; } /* * 设备操作函数结构体 */ static struct file_operations chrdevbase_fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = chrdevbase_open, .read = chrdevbase_read, .write = chrdevbase_write, .release = chrdevbase_release, }; /* * @description : 驱动入口函数 * @param : 无 * @return : 0 成功;其他 失败 */ static int __init chrdevbase_init(void) { /* 注册字符设备驱动 */ /* 1、创建设备号 */ if (chrdevbase.major) { /* 定义了设备号 */ chrdevbase.devid = MKDEV(chrdevbase.major, 0); register_chrdev_region(chrdevbase.devid, CHRDEVBASE_CNT, CHRDEVBASE_NAME); } else { /* 没有定义设备号 */ alloc_chrdev_region(&chrdevbase.devid, 0, CHRDEVBASE_CNT,CHRDEVBASE_NAME); /* 申请设备号 */ chrdevbase.major = MAJOR(chrdevbase.devid); /* 获取主设备号 */ chrdevbase.minor = MINOR(chrdevbase.devid); /* 获取次设备号 */ } printk("newcheled major=%d,minor=%d ",chrdevbase.major,chrdevbase.minor); /* 2、初始化 cdev */ chrdevbase.cdev.owner = THIS_MODULE; cdev_init(&chrdevbase.cdev, &chrdevbase_fops); /* 3、添加一个 cdev */ cdev_add(&chrdevbase.cdev, chrdevbase.devid, CHRDEVBASE_CNT); /* 4、创建类 */ chrdevbase.class = class_create(THIS_MODULE, CHRDEVBASE_NAME); if (IS_ERR(chrdevbase.class)) { return PTR_ERR(chrdevbase.class); } /* 5、创建设备 */ chrdevbase.device = device_create(chrdevbase.class, NULL,chrdevbase.devid, NULL, CHRDEVBASE_NAME); if (IS_ERR(chrdevbase.device)) { return PTR_ERR(chrdevbase.device); } return 0; } /* * @description : 驱动出口函数 * @param : 无 * @return : 无 */ static void __exit chrdevbase_exit(void) { /* 注销字符设备 */ cdev_del(&chrdevbase.cdev);/* 删除 cdev */ unregister_chrdev_region(chrdevbase.devid, CHRDEVBASE_CNT);/* 注销设备号 */ device_destroy(chrdevbase.class, chrdevbase.devid);/* 销毁设备 */ class_destroy(chrdevbase.class);/* 销毁类 */ printk("[BSP]chrdevbase exit! "); } /* * 将上面两个函数指定为驱动的入口和出口函数 */ module_init(chrdevbase_init); module_exit(chrdevbase_exit); /* * LICENSE和作者
                      信息*/ MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("zuozhongk
                      ai");
                     
                    
                   
                  
                 
                
               
              
             
            
           
          
         
        

实测操作如下图所示，没有问题就可以继续编写！

|寄存器点亮LED

测试写入没有问题就继续补充驱动，通过配置寄存器来实现点亮LED，不同板子LED灯在不同的GPIO上，根据实际配置，下方是补充完整的驱动：

#include
        
         #include
         
          #include
          
           #include
           
            #include
            
             #include
             
              #include
              
               #include
               
                #include
                
                 #include
                 
                  #include
                  
                   #include
                   
                    #include
                    
                     #include
                     
                      #define CHRDEVBASE_CNT 1 /* 设备号个数 */ #define CHRDEVBASE_NAME "chrdevbase" /* 名字 */ #define LEDOFF 0 /* 关灯 */ #define LEDON 1 /* 开灯 */ /* 寄存器物理地址 */ // GPIO1
                      时钟#define CCM_CCGR1_BASE (0X020C406C) // GPIO1 多路选择 #define SW_MUX_GPIO1_IO04_BASE (0X020E006C) // GPIO模式配置 #define SW_PAD_GPIO1_IO04_BASE (0X020E02F8) #define GPIO1_DR_BASE (0X0209C000) #define GPIO1_GDIR_BASE (0X0209C004) /* 映射后的寄存器虚拟地址指针 */ static void __iomem *IMX6U_CCM_CCGR1; static void __iomem *SW_MUX_GPIO1_IO04; static void __iomem *SW_PAD_GPIO1_IO04; static void __iomem *GPIO1_DR; static void __iomem *GPIO1_GDIR; /* chrdevbase 设备结构体 */ struct newchr_dev{ dev_t devid; /* 设备号 */ struct cdev cdev; /* cdev */ struct class *class; /* 类 */ struct device *device; /* 设备 */ int major; /* 主设备号 */ int minor; /* 次设备号 */ }; struct newchr_dev chrdevbase;/* 自定义字符设备 */ /* * @description : LED 打开/关闭 * @param - sta : LEDON(0) 打开 LED，LEDOFF(1) 关闭 LED * @return : 无 */ void led_switch(u8 sta) { u32 val = 0; if(sta == LEDON) { val = readl(GPIO1_DR); val &= ~(1 << 4); writel(val, GPIO1_DR); }else if(sta == LEDOFF) { val = readl(GPIO1_DR); val|= (1 << 4); writel(val, GPIO1_DR); } } /* * @description : LED 硬件初始化 * @param : 无 * @return : 无 */ void led_hal_init(void) { u32 val = 0; /* 初始化 LED */ /* 1、寄存器地址映射 */ IMX6U_CCM_CCGR1 = ioremap(CCM_CCGR1_BASE, 4); SW_MUX_GPIO1_IO04 = ioremap(SW_MUX_GPIO1_IO04_BASE, 4); SW_PAD_GPIO1_IO04 = ioremap(SW_PAD_GPIO1_IO04_BASE, 4); GPIO1_DR = ioremap(GPIO1_DR_BASE, 4); GPIO1_GDIR = ioremap(GPIO1_GDIR_BASE, 4); /* 2、使能 GPIO1 时钟 */ val = readl(IMX6U_CCM_CCGR1); val &= ~(3 << 26); /* 清楚以前的设置 */ val |= (3 << 26); /* 设置新值 */ writel(val, IMX6U_CCM_CCGR1); /* 3、设置 GPIO1_IO04 的复用功能，将其复用为 * GPIO1_IO04，最后设置 IO 属性。 */ writel(5, SW_MUX_GPIO1_IO04); /* 寄存器 SW_PAD_GPIO1_IO04 设置 IO 属性 */ writel(0xD0B1, SW_PAD_GPIO1_IO04); /* 4、设置 GPIO1_IO04 为输出功能 */ val = readl(GPIO1_GDIR); val &= ~(1 << 4); /* 清除以前的设置 */ val |= (1 << 4); /* 设置为输出 */ writel(val, GPIO1_GDIR); /* 5、默认关闭 LED */ val = readl(GPIO1_DR); val |= (1 << 4); writel(val, GPIO1_DR); } /* * @description : 取消映射 * @param : 无 * @return : 无 */ void led_hal_exit(void) { iounmap(IMX6U_CCM_CCGR1); iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO04); iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO04); iounmap(GPIO1_DR); iounmap(GPIO1_GDIR); } /* * @description : 打开设备 * @param - inode : 传递给驱动的inode * @param - filp : 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量 * 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。 * @return : 0 成功;其他 失败 */ static int chrdevbase_open(struct inode *inode, struct file *filp) { printk("[BSP]chrdevbase open! "); filp->private_data = &chrdevbase; /* 设置私有数据 */ return 0; } /* * @description : 从设备读取数据 * @param - filp : 要打开的设备文件(文件描述符) * @param - buf : 返回给用户空间的数据缓冲区 * @param - cnt : 要读取的数据长度 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移 * @return : 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败 */ static ssize_t chrdevbase_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt) { printk("chrdevbase read! "); return 0; } /* * @description : 向设备写数据 * @param - filp : 设备文件，表示打开的文件描述符 * @param - buf : 要写给设备写入的数据 * @param - cnt : 要写入的数据长度 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移 * @return : 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败 */ static ssize_t chrdevbase_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt) { int retvalue = 0; char writebuf[1]; /* 接收用户空间传递给内核的数据并且打印出来 */ retvalue = copy_from_user(writebuf, buf, cnt); printk("[BSP]kernel recevdata data:%d! ",writebuf[0]); if(writebuf[0] == LEDON) { led_switch(LEDON); /* 打开 LED 灯 */ } else if(writebuf[0] == LEDOFF) { led_switch(LEDOFF); /* 关闭 LED 灯 */ } // printk("chrdevbase write! "); return 0; } /* * @description : 关闭/释放设备 * @param - filp : 要关闭的设备文件(文件描述符) * @return : 0 成功;其他 失败 */ static int chrdevbase_release(struct inode *inode, struct file *filp) { printk("[BSP]release! "); return 0; } /* * 设备操作函数结构体 */ static struct file_operations chrdevbase_fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = chrdevbase_open, .read = chrdevbase_read, .write = chrdevbase_write, .release = chrdevbase_release, }; /* * @description : 驱动入口函数 * @param : 无 * @return : 0 成功;其他 失败 */ static int __init chrdevbase_init(void) { /* 初始化
                      硬件*/ led_hal_init(); /* 注册字符设备驱动 */ /* 1、创建设备号 */ if (chrdevbase.major) { /* 定义了设备号 */ chrdevbase.devid = MKDEV(chrdevbase.major, 0); register_chrdev_region(chrdevbase.devid, CHRDEVBASE_CNT, CHRDEVBASE_NAME); } else { /* 没有定义设备号 */ alloc_chrdev_region(&chrdevbase.devid, 0, CHRDEVBASE_CNT,CHRDEVBASE_NAME); /* 申请设备号 */ chrdevbase.major = MAJOR(chrdevbase.devid); /* 获取主设备号 */ chrdevbase.minor = MINOR(chrdevbase.devid); /* 获取次设备号 */ } printk("newcheled major=%d,minor=%d ",chrdevbase.major,chrdevbase.minor); /* 2、初始化 cdev */ chrdevbase.cdev.owner = THIS_MODULE; cdev_init(&chrdevbase.cdev, &chrdevbase_fops); /* 3、添加一个 cdev */ cdev_add(&chrdevbase.cdev, chrdevbase.devid, CHRDEVBASE_CNT); /* 4、创建类 */ chrdevbase.class = class_create(THIS_MODULE, CHRDEVBASE_NAME); if (IS_ERR(chrdevbase.class)) { return PTR_ERR(chrdevbase.class); } /* 5、创建设备 */ chrdevbase.device = device_create(chrdevbase.class, NULL,chrdevbase.devid, NULL, CHRDEVBASE_NAME); if (IS_ERR(chrdevbase.device)) { return PTR_ERR(chrdevbase.device); } return 0; } /* * @description : 驱动出口函数 * @param : 无 * @return : 无 */ static void __exit chrdevbase_exit(void) { /* 取消映射 */ led_hal_exit(); /* 注销字符设备 */ cdev_del(&chrdevbase.cdev);/* 删除 cdev */ unregister_chrdev_region(chrdevbase.devid, CHRDEVBASE_CNT);/* 注销设备号 */ device_destroy(chrdevbase.class, chrdevbase.devid);/* 销毁设备 */ class_destroy(chrdevbase.class);/* 销毁类 */ printk("[BSP]chrdevbase exit! "); } /* * 将上面两个函数指定为驱动的入口和出口函数 */ module_init(chrdevbase_init); module_exit(chrdevbase_exit); /* * LICENSE和作者信息 */ MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("zuozhongkai");
                     
                    
                   
                  
                 
                
               
              
             
            
           
          
         
        

| 细节剖析

1、先看地址定义，包括物理地址和映射后的地址指针：

2、再看具体的配置，封装在led_hal_init函数中：

void led_hal_init(void) { // LED 硬件初始化 }

3、再看输出电平配置，封装在led_switch函数中：

void led_switch(u8 sta) { //电平配置 }

4、再看调用位置，一般在加载驱动的时候就初始化寄存器，在写函数中判断参数来进行亮灭切换；

5、最后注销驱动的时候，需要把映射地址进行取消，一般都是初始化申请了什么资源，注销的时候就需要释放什么资源；

6、多次注销和加载驱动，看看效果是否正常，注意野火的板子是多彩灯，只操作一个gpio效果不是很明显，上面的代码就是控制R灯的亮灭；

又学会了一种点灯方式，在点灯的道路上越走越远，哈哈哈！