[ARM應(yīng)用]按鍵中斷驅(qū)動(dòng)實(shí)例
1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201612/341050.htm
(1)了解按鍵原理及其與S3C2410的接口電路設(shè)計(jì)
(2)了解S3C2410芯片的外部中斷處理機(jī)制
(3)掌握按鍵中斷驅(qū)動(dòng)的編寫及測(cè)試過(guò)程
2 實(shí)驗(yàn)原理
(1)按鍵的硬件原理
在嵌入式系統(tǒng)中,按鍵的硬件原理比較簡(jiǎn)單,通過(guò)一個(gè)上拉電阻將處理器的外部中斷(或GPIO)引腳拉高,電阻的另一端連接按鍵并接地即可實(shí)現(xiàn)。如圖2-1所示:
圖
2-1按鍵接口電路
仔細(xì)看圖2-1,不難知道,當(dāng)按鍵被按下時(shí),EINT0上將產(chǎn)生低電平,這個(gè)低電平將中斷CPU,CPU可以依據(jù)中斷判斷按鍵被按下。
(2)按鍵“消抖”
所有按鍵、觸摸屏等機(jī)械設(shè)備都存在一個(gè)固有的問(wèn)題,那就是"抖動(dòng)",按鍵從最初接通到穩(wěn)定接通要經(jīng)過(guò)數(shù)毫秒乃至數(shù)十毫秒,其間可能發(fā)生多次"接通―斷開(kāi)"的過(guò)程。因此僅僅依據(jù)中斷被產(chǎn)生就認(rèn)定有一次按鍵行為是很不準(zhǔn)確的。如果不消除"抖動(dòng)"的影響,一次按鍵可能被理解為多次按鍵。
消除按鍵抖動(dòng)影響的方法是:在判斷有鍵按下后,進(jìn)行軟件延時(shí)(如20ms,在延時(shí)過(guò)程中要屏蔽對(duì)應(yīng)中斷),再判斷鍵盤狀態(tài),如果仍處于按鍵按下?tīng)顟B(tài),則可以判定該按鍵被按下。圖2-2是典型的包含消抖功能的按鍵中斷處理流程。
圖2-2 按鍵中斷處理流程
3 實(shí)驗(yàn)任務(wù)
(1)編寫按鍵中斷設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,驅(qū)動(dòng)程序中手動(dòng)定義設(shè)備名稱及主設(shè)備號(hào)為213,實(shí)現(xiàn)與BUTTON設(shè)備相應(yīng)的端口配置,中斷的申請(qǐng),以及讀寫設(shè)備的接口函數(shù)等。
(2)將驅(qū)動(dòng)編譯成模塊,并實(shí)現(xiàn)模塊的加載及卸載。
(3)編寫驅(qū)動(dòng)的測(cè)試程序,在程序中實(shí)現(xiàn)打開(kāi)BUTTON設(shè)備和LED設(shè)備,主循環(huán)中不斷讀取按鍵的狀態(tài),當(dāng)按鍵按下時(shí),控制LED亮一段時(shí)間(1S左右)后滅掉。
4. 實(shí)驗(yàn)步驟
以下操作都在nfs文件系統(tǒng)目錄(/home/kernel/rootfs/rootfs)下進(jìn)行,因此先執(zhí)行如下命令。獲取
cd /home/kernel/rootfs/rootfs
(1)編寫led.c文件
建立led目錄:
mkdir usr/button
進(jìn)入button目錄,在該目錄下建立兩個(gè)子目錄driver 和test ,前者用來(lái)存放驅(qū)動(dòng)程序,后者用來(lái)存放驅(qū)動(dòng)測(cè)試程序:
cd usr/ button
mkdir driver test
進(jìn)入驅(qū)動(dòng)程序目錄,建立設(shè)備驅(qū)動(dòng)文件button.c:
cd driver
vi button.c
按鍵驅(qū)動(dòng)程序如下button.c所示:
/*************************** 頭文件 ***************************/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
//*********************** 定義設(shè)備結(jié)構(gòu)體及相關(guān)宏 ***************************
#define DEVICE_NAME "button" //定義設(shè)備名
#define DEVICE_MAJOR 213 //手動(dòng)定義BUTTON設(shè)備的主設(shè)備號(hào)為213
static int button_major = DEVICE_MAJOR ;
#define BUTTON_IRQ IRQ_EINT0 //定義BUTTON對(duì)應(yīng)S3C2410的外部中斷0
#define BUTTON S3C2410_GPF0 //定義BUTTON對(duì)應(yīng)S3C2410的GPF0端口
#define BUTTON_EINT0 S3C2410_GPF0_EINT0
#define BUTTON_INP S3C2410_GPF0_INP
#define BUTTON_UP 0 //按鍵抬起狀態(tài)
#define BUTTON_DOWN 1 //按鍵按下?tīng)顟B(tài)
#define BUTTON_X 2 //不確定狀態(tài),本實(shí)例中可理解為抖動(dòng)狀態(tài)
//定義BUTTON設(shè)備結(jié)構(gòu)體
struct button_dev
{
struct cdev cdev; //BUTTON設(shè)備對(duì)應(yīng)一個(gè)字符設(shè)備結(jié)構(gòu)體
int status; //按鍵狀態(tài)標(biāo)識(shí):抬起、按下、抖動(dòng)
};
static struct button_dev dev;
//***************************** 函數(shù)聲明 *********************************
void s3c2410_button_s3c2410_button_InitIO(void); //初始化IO端口的函數(shù)
/*
******************************s3c2410_button_InitIO**********************
*描述 :初始化IO端口
*參數(shù) :無(wú)
*返回值:無(wú)
*************************************************************************
*/
void s3c2410_button_InitIO(void)
{
s3c2410_gpio_cfgpin(BUTTON,BUTTON_EINT0); //配置按鍵中斷的端口為中斷功能
}
/*
******************************isr_button()*******************************
*描述 :EINT0的中斷處理函數(shù),設(shè)置按鍵狀態(tài)為BUTTON_X
*參數(shù) :irq :中斷號(hào); dev_id;regs;
*返回值:成功返回0
*在linux/interrupt.h中定義了typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int, void *);
*************************************************************************
*/
static irqreturn_t isr_button(int irq,void *dev_id,struct pt_regs *regs)
{
disable_irq(0); //禁止中斷
dev.status = BUTTON_X;//將按鍵置為抖動(dòng)狀態(tài),說(shuō)明有按鍵中斷,但不一定有鍵按下
enable_irq(0); //使能中斷
return 0;
}
/*
**************************s3c2410_button_open()**************************
*描述 :打開(kāi)設(shè)備函數(shù),向系統(tǒng)申請(qǐng)中斷
*參數(shù) :struct inode *inode,struct file *filp
*返回值:失敗返回錯(cuò)誤代碼ret,成功返回0
*************************************************************************
*/
static int s3c2410_button_open(struct inode *inode,struct file *filp)
{
int ret;
ret=request_irq(BUTTON_IRQ,isr_button,IRQF_SAMPLE_RANDOM,DEVICE_NAME,NULL); //申請(qǐng)中斷
if(ret) {//申請(qǐng)失敗
printk("BUTTON_IRQ: could not register interruptn");
return ret;
}
return 0;
}
/*
************************s3c2410_button_release()*************************
*描述 :注銷設(shè)備函數(shù),實(shí)現(xiàn)中斷釋放
*參數(shù) :struct inode *inode,struct file *filp
*返回值:0
*************************************************************************
*/
static int s3c2410_button_release(struct inode *inode,struct file *filp)
{
free_irq(BUTTON_IRQ,NULL); //釋放中斷
return 0;
}
/*
**************************3c2410_button_ioctl()**************************
*描述 :IO控制函數(shù),本實(shí)例中不做任何事
*參數(shù) :cmd: 用戶定義的IO控制命令; arg: 傳遞用戶參數(shù)
*返回值:0
*************************************************************************
*/
static int s3c2410_button_ioctl(struct inode *inode,struct file *filp,
unsigned int cmd,unsigned long arg)
{
return 0;
}
/*
**************************s3c2410_button_read()**************************
*描述 :讀函數(shù),讀取按鍵的狀態(tài)
*參數(shù) :buffer: 用來(lái)存儲(chǔ)按鍵狀態(tài);
count: 用來(lái)記錄用戶讀取了多少個(gè)字符
*返回值:count:用戶讀取的字符數(shù)
*************************************************************************
*/
static ssize_t s3c2410_button_read(struct file *filp,char *buffer,size_t count,loff_t *ppos)
{
int ret = count ;
if(dev.status = BUTTON_X){//如果按鍵狀態(tài)是BUTTON_X,說(shuō)明有按鍵中斷產(chǎn)生。
msleep(20); //延時(shí)20毫秒去除按鍵抖動(dòng)
disable_irq(0); //禁止中斷
s3c2410_gpio_cfgpin(BUTTON,BUTTON_INP); //配置按鍵中斷的端口為輸入功能
if(!s3c2410_gpio_getpin(BUT
if(!s3c2410_gpio_getpin(BUTTON)){//讀取端口的值,如果是0說(shuō)明按鍵按下
dev.status = BUTTON_DOWN;
}
else dev.status = BUTTON_UP; //如果為1,說(shuō)明只是按鍵抖動(dòng)
//重新配置按鍵中斷的端口為中斷功能
s3c2410_gpio_cfgpin(BUTTON,S3C2410_GPF0_EINT0);
enable_irq(0); //使能中斷
}
put_user(dev.status,(int *)buffer); //將按鍵狀態(tài)提交給用戶
return ret;
}
/*
**************************3c2410_button_write()**************************
*描述 :寫操作函數(shù),本實(shí)例中不做任何事
*參數(shù) :
*返回值:count
*************************************************************************
*/
static ssize_t s3c2410_button_write(struct file *filp,char *buffer,size_t count,loff_t *ppos)
{
int ret = count;
return ret;
}
/*
**************************s3c2410_button_fops****************************
*描述 :文件操作結(jié)構(gòu)體,實(shí)現(xiàn) s3c2410_button_open()等函數(shù)與open()等系統(tǒng)調(diào)用的連接
*參數(shù) :
*返回值:
*************************************************************************
*/
static struct file_operations s3c2410_button_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = s3c2410_button_open,
.release = s3c2410_button_release,
.ioctl = s3c2410_button_ioctl,
.read = s3c2410_button_read,
.write = s3c2410_button_write,
};
/*
**************************button_setup_cdev()****************************
*描述 :安裝模塊的函數(shù),在設(shè)備加載模塊里面調(diào)用
*參數(shù) :無(wú)
*返回值:無(wú)
*************************************************************************
*/
static void button_setup_cdev(void)
{
int err,devno = MKDEV(button_major,0);
cdev_init(&dev.cdev,&s3c2410_button_fops);
dev.cdev.owner = THIS_MODULE;
dev.cdev.ops = &s3c2410_button_fops;
err = cdev_add(&dev.cdev,devno,1);
if(err)
printk("Error %d adding BUTTON%d",err);
}
/*
評(píng)論