S3C2440独立键盘linux设备驱动

驱动程序：

/*****************************************************************************************Name:  keyboard.c*Author:  Ma Dongpeng<madongpeng@hrbeu.edu.cn> *Time:  2011-02-17 14:08:10 *Version: 1.0.0*Description: keyborad driver for linux2.6.25*****************************************************************************************/

#include <linux/module.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/init.h>#include <linux/delay.h>#include <linux/errno.h>#include <linux/device.h>#include <linux/poll.h>#include <linux/interrupt.h>#include <linux/cdev.h>#include <linux/device.h>#include <linux/irq.h>#include <linux/wait.h>#include <asm/irq.h>#include <asm/uaccess.h>#include <asm/arch/regs-gpio.h>#include <asm/hardware.h>

#define DEVICE_NAME  "keyboard" // 加载模式后，执行”cat /proc/devices”命令看到的设备名称 #define KEYBOARD_MAJOR  252   // 主设备号 #define KEY_NUM    4   //按键数目#define KEYSTATUS_DOWNX  0#define KEYSTATUS_UP   1#define KEY_TIMER_DELAY  15   //以ms为单位，表示延时15ms#define KEY_TIMER_DELAY1 100#define KEY_TIMER_DELAY2 20

static int keyboard_major=KEYBOARD_MAJOR;

struct key_irq_desc { int irq;        //中断号 int pin;        //中断引脚 int pin_setting;      //设置gpio功能 int number; char *name; };

// 用来指定按键所用的外部中断引脚及中断触发方式, 名字 static struct key_irq_desc key_irqs [] ={ {IRQ_EINT1, S3C2410_GPF1, S3C2410_GPF1_EINT1, 0, "KEY1"}, /* K1 */ {IRQ_EINT4, S3C2410_GPF4, S3C2410_GPF4_EINT4, 1, "KEY2"}, /* K2 */ {IRQ_EINT2, S3C2410_GPF2, S3C2410_GPF2_EINT2, 2, "KEY3"}, /* K3 */ {IRQ_EINT0, S3C2410_GPF0, S3C2410_GPF0_EINT0, 3, "KEY4"}, /* K4 */};

struct key_dev { struct cdev cdev; char key_values[KEY_NUM];        //记录键值为1表示对应的按键被按下 unsigned int key_status[KEY_NUM];     //记录按键状态 wait_queue_head_t key_waitq;       //等待队列 int key_values_flag;         //记录是否有任何一个按键被按下};struct key_dev *key_devp;

static struct timer_list key_timer[KEY_NUM];     //按键的定时器

static char __initdata info[] = "******************keyborad Driver*****************/n";static struct class *key_class;

/*******************************************************************************************键盘中断处理程序*******************************************************************************************/static irqreturn_t key_interrupt(int irq, void *dev_id){ struct key_irq_desc *key_irqs = (struct key_irq_desc *)dev_id; disable_irq(key_irqs->irq);       //关中断进入查询模式

 key_devp->key_status[key_irqs->number]=KEYSTATUS_DOWNX; key_timer[key_irqs->number].expires=jiffies+KEY_TIMER_DELAY; add_timer(&key_timer[key_irqs->number]);    //启动定时器

 return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);}

/*******************************************************************************************处理键盘事件，在key_timer_handler中被调用,记录键值唤醒等待队列*******************************************************************************************/static void key_event(int num){ //printk(KERN_ALERT "num=%d/n",num); key_devp->key_values[num]=1; key_devp->key_values_flag=1; wake_up_interruptible(&key_devp->key_waitq);      //唤醒等待队列}

/*******************************************************************************************定时器中断处理程序*******************************************************************************************/static void key_timer_handler(unsigned long data){ struct key_irq_desc *key_irqs = (struct key_irq_desc *)data; if(s3c2410_gpio_getpin(key_irqs->pin)==KEYSTATUS_DOWNX)    //键盘仍然属于按下状态 {  if(key_devp->key_status[key_irqs->number]==KEYSTATUS_DOWNX)  {   key_devp->key_status[key_irqs->number]=KEYSTATUS_UP;   key_timer[key_irqs->number].expires=jiffies+KEY_TIMER_DELAY1;//准备进入连按模式，延时较长   key_event(key_irqs->number);     //记录键值唤醒等待队列   add_timer(&key_timer[key_irqs->number]);  //启动定时器  }  else  {   key_timer[key_irqs->number].expires=jiffies+KEY_TIMER_DELAY2;//连按模式，延时较短   key_event(key_irqs->number);     //记录键值唤醒等待队列   add_timer(&key_timer[key_irqs->number]);  //启动定时器     } } else             //键盘已经抬起 {  key_devp->key_status[key_irqs->number]=KEYSTATUS_UP;  enable_irq(key_irqs->irq); }}

/********************************************************************************************应用程序对设备文件/dev/keyboard执行open(...)时，* 就会调用key_open函数 ********************************************************************************************/static int key_open(struct inode *inode, struct file *file){ int i; int err;

 for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {  set_irq_type(key_irqs[i].irq,IRQF_TRIGGER_LOW);  //set_external_irq(key_irqs[i].irq,EXT_LOWLEVEL,GPIO_PULLUP_DIS);  //将对应的引脚设置成中断功能  s3c2410_gpio_cfgpin(key_irqs[i].pin,key_irqs[i].pin_setting);  // 申请中断,注册中断处理函数  err = request_irq(key_irqs[i].irq, key_interrupt, NULL,    key_irqs[i].name, (void *)&key_irqs[i]);   //将&key_irqs[i]作为参数传入中断处理程序  if (err)   break; }

 if (err) {  // 释放已经注册的中断  i--;  for (; i >= 0; i--)  {   disable_irq(key_irqs[i].irq);   free_irq(key_irqs[i].irq, (void *)&key_irqs[i]);  }  return -EBUSY; }

 return 0;}

/********************************************************************************************* 应用程序对设备文件/dev/keyboard执行close(...)时，* 就会调用key_close函数*********************************************************************************************/static int key_close(struct inode *inode, struct file *file){ int i;

 for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {  // 释放已经注册的中断  disable_irq(key_irqs[i].irq);  free_irq(key_irqs[i].irq, (void *)&key_irqs[i]); }

 return 0;}

/*********************************************************************************************应用程序对设备文件/dev/keyboard执行read(...)时，* 就会调用key_read函数*********************************************************************************************/static int key_read(struct file *filp, char __user *buff, size_t count, loff_t *offp){ unsigned long err; retry:if(key_devp->key_values_flag==1) {  /* 将按键状态复制给用户，并清0 */  //printk(KERN_ALERT "key value:%d %d %d %d/n",key_devp->key_values[0],key_devp->key_values[1],key_devp->key_values[2],key_devp->key_values[3]);  err = copy_to_user(buff, (const void *)key_devp->key_values, min(KEY_NUM, count));  memset((void *)key_devp->key_values, 0, min(KEY_NUM, count));  key_devp->key_values_flag=0; } else {  if (filp->f_flags & O_NONBLOCK)   return -EAGAIN;  else  {   /* 如果key_values_flag等于0，休眠 */   wait_event_interruptible(key_devp->key_waitq, key_devp->key_values_flag);   goto retry;  } } return err ? -EFAULT : min(KEY_NUM, count);}

/********************************************************************************************* 轮询函数判断是否能非阻塞的读取或写入* 当用户程序调用select函数时，本函数被调用* 如果有按键数据，则select函数会立刻返回* 如果没有按键数据，本函数使用poll_wait等待********************************************************************************************/static unsigned int key_poll( struct file *file, struct poll_table_struct *wait){ unsigned int mask = 0; poll_wait(file, &(key_devp->key_waitq), wait);   // 此处将当前进程加入到等待队列中，但并不阻塞 if (key_devp->key_values_flag)  mask |= POLLIN | POLLRDNORM; return mask;}

/**********************************************************************************************这个结构是字符设备驱动程序的核心* 当应用程序操作设备文件时所调用的open、read、write等函数，* 最终会调用这个结构中的对应函数*********************************************************************************************/static struct file_operations key_fops ={ .owner  = THIS_MODULE,  /* 这是一个宏，指向编译模块时自动创建的__this_module变量 */ .open  = key_open, .release  = key_close,  .read  = key_read, .poll   = key_poll,};

/**********************************************************************************************注册设备，创建设备节点**********************************************************************************************/static  int key_setup_cdev(struct key_dev *dev,int index){ int err; int devno = MKDEV(KEYBOARD_MAJOR,index);  cdev_init(&dev->cdev,&key_fops); dev->cdev.owner = THIS_MODULE; dev->cdev.ops = &key_fops;  err = cdev_add(&dev->cdev,devno,1);     //向系统注册设备 if(err) printk(KERN_ALERT "Error %d adding key %d",err,index);

 //注册一个类，使mdev可以在"/dev/"目录下面建立设备节点 key_class = class_create(THIS_MODULE, DEVICE_NAME); if(IS_ERR(key_class)) {  printk("Err: failed in led class. /n");  return -1; } //创建一个设备节点，节点名为DEVICE_NAME class_device_create(key_class, NULL, MKDEV(keyboard_major, 0), NULL, DEVICE_NAME); return 0;}

/********************************************************************************************* * 执行“insmod key.ko”命令时就会调用这个函数 *********************************************************************************************/static int __init key_init(void){ int ret,i; printk(info);

 /* 注册字符设备驱动程序  * 参数为主设备号、设备名字、file_operations结构；  * 这样，主设备号就和具体的file_operations结构联系起来了，  * 操作主设备为BUTTON_MAJOR的设备文件时，就会调用key_fops中的相关成员函数  * keyboard_major可以设为0，表示由内核自动分配主设备号 */ dev_t devno = MKDEV(keyboard_major,0);  if(keyboard_major) ret=register_chrdev_region(devno,1,DEVICE_NAME); //注册主设备号 else                 //申请主设备号 {  ret = alloc_chrdev_region(devno,0,1,DEVICE_NAME);  keyboard_major = MAJOR(devno);  }  if(ret<0) return ret; 

 key_devp = kmalloc(sizeof(struct key_dev),GFP_KERNEL); // 动态申请设备结构体的内存 if(!key_devp) {  ret = -ENOMEM;  goto fail_malloc; } memset(key_devp,0,sizeof(struct key_dev));  key_setup_cdev(key_devp,0);

 for(i=0;i<KEY_NUM;i++)  key_devp->key_status[i]=KEYSTATUS_UP;    //初始化键盘状态 for(i=0;i<KEY_NUM;i++)  key_devp->key_values[i]=0;       //初始化键值 key_devp->key_values_flag=0;        //表示四个按键都没有被按下 init_waitqueue_head(&key_devp->key_waitq);  for(i=0;i<KEY_NUM;i++)  setup_timer(&key_timer[i],key_timer_handler,(void *)&key_irqs[i]); //将&key_irqs[i]作为参数传入定时器中断处理程序 return 0;  fail_malloc: unregister_chrdev_region(devno,1); return ret;}

/************************************************************************************************ 执行”rmmod key.ko”命令时就会调用这个函数 ************************************************************************************************/static void __exit key_exit(void){ /* 卸载驱动程序 */ printk(KERN_ALERT "******************unregister keyboard driver*************************/n"); cdev_del(&key_devp->cdev);            //注消cdev kfree(key_devp); class_device_destroy(key_class, MKDEV(keyboard_major, 0)); //删掉类 class_destroy(key_class);            //注销类结构体 unregister_chrdev_region(MKDEV(keyboard_major,0),1);   // 释放设备号}

/* 这两行指定驱动程序的初始化函数和卸载函数 */module_init(key_init);module_exit(key_exit);

/* 描述驱动程序的一些信息，不是必须的 */MODULE_AUTHOR("Ma Dongpeng<madongpeng@hrbeu.edu.cn>");   // 驱动程序的作者MODULE_DESCRIPTION("keyborad Driver");         // 一些描述信息MODULE_LICENSE("GPL");              // 遵循的协议

 

 

makefile文件：

CC = arm-linux-gcc

HOSTCC = gcc

 

#######################################################################

KERNELDIR = /opt/S3C2440/linux-2.6.25.9

#######################################################################

 

obj-m := keybord.o

 

#module-objs := keybord.o

 

all:

 $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules

 

clean:

 rm -rf *.o

 

 

应用程序：

/*************************************************************************NAME:test_keyboard.cAUTHOR:Ma Dongpeng<madongpeng@hrbeu.edu.cn> TIME:2011-02-19 17:03:57 VERSION:1.0.0**************************************************************************/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <sys/ioctl.h>#include <fcntl.h>int main(int argc, char **argv){ char read_data[4]={0,0,0,0}; int fd,i; printf("****************open keyboard***************/n"); fd = open("/dev/keyboard",O_RDONLY); if (fd < 0) {  perror("erro open device keyboard");  exit(1); } while(1) {  read(fd,read_data,4);  printf("/nread data:");  for(i=0;i<4;i++) printf("%d ",read_data[i]);  printf("/n"); } printf("*****************close keyboard***************/n"); close(fd); return 0;}