RICO BOARD驱动探索之旅_环境搭建与点亮LED
宗晟
今天开始更新我的博客，一个专题： RICO BOARD驱动探索之旅
机缘巧合，我申请到了RICO BOARD，一直想自己玩玩，现在开播！！！
这款板的渊源我就不赘述了，它是以TI Sitara AM437X为处理器，优点我也省略，反正我是小白。
既然是小白，我就以小白的目光来开发这一套板的驱动（基于LINUX）
驱动开发准备工作：
（1）编译内核
我用的是官方带的内核，按照说明书移植好编译工具链，然后直接按照说明编译即可；
不过得改改Makefile
ARCH 改为 ARCH ?=arm
ARCH 改为 CROSS_COMPILE ?=arm-linux-gnueabihf-
（2）搭建NFS
小白在此声明，板子和你的宿主机之间必须得传文件，你可用FTP,NFS,U盘，但是最方便的莫过于用NFS了。
NFS的搭建网上是有的，但是在这里我还是写一写（搬）吧：
（1）sudo apt-get install nfs-kernel-server
（2）sudo vi /etc/exports
添加/home/king/nfs *(rw,subtree_check,no_root_squash,no_all_squash,sync) //这是之后放文件的目录
（3）chmod 777 –R /home/king/nfs
（4）sudo vi /etc/default/nfs-kernel-server
将RPCMOUNTDOPTS改为 RPCMOUNTDOPTS="-p 13100"
（5）sudo service nfs-kernel-server restart
到这儿应该就搭好了，我们做个测试：
sudo mount -t nfs 127.0.0.1:/home/king/nfs /mnt //咱先自个儿挂自个儿上面，然后试试
完成了以上工作，我们开始我们的第一个驱动开发：
我是电子专业出身，所以玩过几款单片机，形成一个习惯：拿到一个板子，总想着先点亮一盏LED看看，这次就让我再任
性一次吧，我们先来点个灯玩玩。
我们先来说说单片机点灯要哪些个过程：
（1）搞清楚灯在哪个管脚？
（2）看芯片的手册，看看如何把对应的管脚配置成输出模式？
（3）然后再看看怎样改变管脚的电平，使其变为低电平，LED就亮了？
我们做LINUX驱动开发LED点亮呢？
（1）搭建一个可用的字符设备驱动框架；
（2）搞清楚灯在哪个管脚？
（3）看芯片的手册，找到相关的寄存器的内存地址；
（4）在初始化中完成寄存器的地址映射；
（5）将LED操作函数填充到字符设备驱动框架中；
有了这个思维，我想我们的工作就会简单很多。我们一步一步的走，不就点个灯嘛。。。
（1）字符设备驱动框架代码
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/device.h>
#include <asm/atomic.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#define DEV_NAME "king"
struct class *king_class;
static struct device *this_dev;
int major=0;
dev_t dev_nr=0;
struct cdev king_cdev;
static int king_open(struct inode *pinode , struct file *pfile)
{
printk("king_open : Tring to open !!!\n");
return 0;
}
static int king_release(struct inode *pinode , struct file *pfile)
{
printk("king_open : Tring to release !!!\n");
}
ssize_t king_read(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
printk("king_read : king_dev is reading!!!\n");
return count;
}
ssize_t king_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
printk("king_write : king_dev is writing!!!\n");
return count;
}
static struct file_operations dev_ops = //本设备的操作函数结构体
{
.owner = THIS_MODULE,
.open = king_open,
.read = king_read,
.write = king_write,
.release = king_release,
};
int hello_init(void) //初始化一个字符设备
{
int ret=0;
printk("hello_init : king_dev is ins!!!\n");
alloc_chrdev_region(&dev_nr,0,1,DEV_NAME);
major = MAJOR(dev_nr);
printk(DEV_NAME"'s major is %d (hello_init)\n",major);
cdev_init(&king_cdev,&dev_ops);
king_cdev.owner = THIS_MODULE;
ret = cdev_add(&king_cdev,dev_nr,1);
king_class = class_create(THIS_MODULE,"king_cdev");
this_dev = device_create(king_class,NULL,MKDEV(major,0),NULL,DEV_NAME);
printk("hello_init : enjoy yourself!\n");
return 0;
}
int hello_exit(void)
{
device_destroy(king_class,MKDEV(major,0));
class_destroy(king_class);
cdev_del(&king_cdev);
unregister_chrdev_region(dev_nr,1);
printk(KERN_ALERT"kernel:\t%s,Bye\n",KERN_ALERT);
return 0;
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
这个是我自己的一个字符设备驱动框架，亲测绝逼可用。然后我们要写一个Makefile:
KERN_DIR = /home/king/work/rico/kernel/linux-3.12.10-ti2013.12.01 #这个是你的内核目录
all:
make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules
clean:
make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
rm -rf modules.order
obj-m += king.o #要编译的模块的名字
然后直接make就好，把生成的king.ko放到板子里面，然后insmod就好了，你会找到/dev/king,这样就对了！！！
（2）不过不要开心的太早，接下来该看芯片手册了，如果正好你是小白且英语不好就随我看看，if not,跳过。
找到general-purpose input/output这一章，其实就是GPIO,哈哈！！
然后我们看看这段文字：
The general-purpose interface combines six general-purpose input/output (GPIO) modules. Each GPIO
module provides 32 dedicated general-purpose pins with input and output capabilities; thus, the
generalpurpose interface supports up to 192 (6 × 32) pins
讲的就是这款芯片的GPIO模块一共有6组，每组管脚有32个脚，都具有GPIO功能，最多达到192个管脚
OK，我们略过对于GPIO管脚功能的大篇幅描述，直接取我们有用的信息，我长话短说：
配置GPIO_OE Register：
这个寄存器控制每个管脚的模式（输入，输出，中断），一共32位，代表32个管脚，将我们想要的管脚
所对应的位设置为0就行。
学习使用GPIO_CLRDATAOUT
这个寄存器可以控制管脚的电平，只要对应的位为1，为0的位不受影响，则这个管脚的电平被拉低；
学习使用GPIO_SETDATAOUT
这个寄存器可以控制管脚的电平，只要对应的位为1，为0的位不受影响，则这个管脚的电平被拉高；
好了，寄存器功能就搞定了！
（3）下面你可以好好开心开心，我们找找LED在哪个GPIO口：
在GPIO1_24~GPIO1_27，哈哈，我们这一步完成的很轻松；
（4）找到寄存器的地址：
首先去Memory Map 找GPIO1的地址，0x4804c000，其余寄存器找到其偏移值就行，加上去就好。
（5）填入字符设备框架：
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/device.h>
#include <asm/atomic.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#define DEV_NAME "king"
struct class *king_class;
static struct device *this_dev;
volatile unsigned long *gpio1_oe = NULL;
volatile unsigned long *gpio1_dataout = NULL;
volatile unsigned long *gpio1_clrdata = NULL;
volatile unsigned long *gpio1_setdata = NULL;
int major=0;
dev_t dev_nr=0;
struct cdev king_cdev;
static int king_open(struct inode *pinode , struct file *pfile)
{
printk("king_open : Tring to open !!!\n");
*gpio1_oe &= ~(1<<25); //对应的位清零
*gpio1_oe &= ~(1<<26);
*gpio1_oe &= ~(1<<27);
return 0;
}
static int king_release(struct inode *pinode , struct file *pfile)
{
printk("king_open : Tring to release !!!\n");
*gpio1_setdata |= 1<<25; //对应的位置1
*gpio1_setdata |= 1<<26;
*gpio1_setdata |= 1<<27;
}
ssize_t king_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
printk("king_write : king_dev is writing!!!\n");
*gpio1_clrdata |= 1<<25;
*gpio1_setdata |= 1<<26;
*gpio1_setdata |= 1<<27;
return count;
}
static struct file_operations dev_ops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.open = king_open,
.write = king_write,
.release = king_release,
};
int hello_init(void)
{
int ret=0;
printk("hello_init : king_dev is ins!!!\n");
alloc_chrdev_region(&dev_nr,0,1,DEV_NAME);
major = MAJOR(dev_nr);
printk(DEV_NAME"'s major is %d (hello_init)\n",major);
cdev_init(&king_cdev,&dev_ops);
king_cdev.owner = THIS_MODULE;
ret = cdev_add(&king_cdev,dev_nr,1);
king_class = class_create(THIS_MODULE,"king_cdev");
this_dev = device_create(king_class,NULL,MKDEV(major,0),NULL,DEV_NAME);
gpio1_oe = (volatile unsigned long *)ioremap(0x4804c000+0x0134 , 32);
gpio1_dataout = (volatile unsigned long *)ioremap(0x4804c000+0x013c , 32); //映射寄存器
gpio1_clrdata = (volatile unsigned long *)ioremap(0x4804c000+0x0190 , 32);
gpio1_setdata = (volatile unsigned long *)ioremap(0x4804c000+0x0194 , 32);
printk("hello_init : enjoy yourself!\n");
return 0;
}
int hello_exit(void)
{
device_destroy(king_class,MKDEV(major,0));
class_destroy(king_class);
cdev_del(&king_cdev);
unregister_chrdev_region(dev_nr,1);
iounmap(gpio1_setdata);
iounmap(gpio1_clrdata);
iounmap(gpio1_dataout);
iounmap(gpio1_oe);
printk(KERN_ALERT"kernel:\t%s,Bye\n",KERN_ALERT);
return 0;
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
下面给一个测试代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#define DEV_NAME "/dev/king"
int main(int argc, char const *argv[])
{
int fd = 0;
int ret = 0,i=0;
int led=0;
fd = open(DEV_NAME,O_RDWR);
if (fd<0)
{
/* code */
printf("You are wrong!!!\n");
exit(0);
}
ret = write(fd,&led,1);
printf("I am writing %d\n",ret);
sleep(5);
close(fd);
return 0;
}
操作流程：
（1）make,生成ko文件，拷到板子；
（2）编译测试代码：arm-linux-gnueabihf-gcc -o app app.c
生成app，拷到板子；
（3）insmod king.ko
./app
看到板子灯亮5S后灭掉。
机缘巧合，我申请到了RICO BOARD，一直想自己玩玩，现在开播！！！
这款板的渊源我就不赘述了，它是以TI Sitara AM437X为处理器，优点我也省略，反正我是小白。
既然是小白，我就以小白的目光来开发这一套板的驱动（基于LINUX）
驱动开发准备工作：
（1）编译内核
我用的是官方带的内核，按照说明书移植好编译工具链，然后直接按照说明编译即可；
不过得改改Makefile
ARCH 改为 ARCH ?=arm
ARCH 改为 CROSS_COMPILE ?=arm-linux-gnueabihf-
（2）搭建NFS
小白在此声明，板子和你的宿主机之间必须得传文件，你可用FTP,NFS,U盘，但是最方便的莫过于用NFS了。
NFS的搭建网上是有的，但是在这里我还是写一写（搬）吧：
（1）sudo apt-get install nfs-kernel-server
（2）sudo vi /etc/exports
添加/home/king/nfs *(rw,subtree_check,no_root_squash,no_all_squash,sync) //这是之后放文件的目录
（3）chmod 777 –R /home/king/nfs
（4）sudo vi /etc/default/nfs-kernel-server
将RPCMOUNTDOPTS改为 RPCMOUNTDOPTS="-p 13100"
（5）sudo service nfs-kernel-server restart
到这儿应该就搭好了，我们做个测试：
sudo mount -t nfs 127.0.0.1:/home/king/nfs /mnt //咱先自个儿挂自个儿上面，然后试试
完成了以上工作，我们开始我们的第一个驱动开发：
我是电子专业出身，所以玩过几款单片机，形成一个习惯：拿到一个板子，总想着先点亮一盏LED看看，这次就让我再任
性一次吧，我们先来点个灯玩玩。
我们先来说说单片机点灯要哪些个过程：
（1）搞清楚灯在哪个管脚？
（2）看芯片的手册，看看如何把对应的管脚配置成输出模式？
（3）然后再看看怎样改变管脚的电平，使其变为低电平，LED就亮了？
我们做LINUX驱动开发LED点亮呢？
（1）搭建一个可用的字符设备驱动框架；
（2）搞清楚灯在哪个管脚？
（3）看芯片的手册，找到相关的寄存器的内存地址；
（4）在初始化中完成寄存器的地址映射；
（5）将LED操作函数填充到字符设备驱动框架中；
有了这个思维，我想我们的工作就会简单很多。我们一步一步的走，不就点个灯嘛。。。
（1）字符设备驱动框架代码
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/device.h>
#include <asm/atomic.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#define DEV_NAME "king"
struct class *king_class;
static struct device *this_dev;
int major=0;
dev_t dev_nr=0;
struct cdev king_cdev;
static int king_open(struct inode *pinode , struct file *pfile)
{
printk("king_open : Tring to open !!!\n");
return 0;
}
static int king_release(struct inode *pinode , struct file *pfile)
{
printk("king_open : Tring to release !!!\n");
}
ssize_t king_read(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
printk("king_read : king_dev is reading!!!\n");
return count;
}
ssize_t king_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
printk("king_write : king_dev is writing!!!\n");
return count;
}
static struct file_operations dev_ops = //本设备的操作函数结构体
{
.owner = THIS_MODULE,
.open = king_open,
.read = king_read,
.write = king_write,
.release = king_release,
};
int hello_init(void) //初始化一个字符设备
{
int ret=0;
printk("hello_init : king_dev is ins!!!\n");
alloc_chrdev_region(&dev_nr,0,1,DEV_NAME);
major = MAJOR(dev_nr);
printk(DEV_NAME"'s major is %d (hello_init)\n",major);
cdev_init(&king_cdev,&dev_ops);
king_cdev.owner = THIS_MODULE;
ret = cdev_add(&king_cdev,dev_nr,1);
king_class = class_create(THIS_MODULE,"king_cdev");
this_dev = device_create(king_class,NULL,MKDEV(major,0),NULL,DEV_NAME);
printk("hello_init : enjoy yourself!\n");
return 0;
}
int hello_exit(void)
{
device_destroy(king_class,MKDEV(major,0));
class_destroy(king_class);
cdev_del(&king_cdev);
unregister_chrdev_region(dev_nr,1);
printk(KERN_ALERT"kernel:\t%s,Bye\n",KERN_ALERT);
return 0;
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
这个是我自己的一个字符设备驱动框架，亲测绝逼可用。然后我们要写一个Makefile:
KERN_DIR = /home/king/work/rico/kernel/linux-3.12.10-ti2013.12.01 #这个是你的内核目录
all:
make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules
clean:
make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
rm -rf modules.order
obj-m += king.o #要编译的模块的名字
然后直接make就好，把生成的king.ko放到板子里面，然后insmod就好了，你会找到/dev/king,这样就对了！！！
（2）不过不要开心的太早，接下来该看芯片手册了，如果正好你是小白且英语不好就随我看看，if not,跳过。
找到general-purpose input/output这一章，其实就是GPIO,哈哈！！
然后我们看看这段文字：
The general-purpose interface combines six general-purpose input/output (GPIO) modules. Each GPIO
module provides 32 dedicated general-purpose pins with input and output capabilities; thus, the
generalpurpose interface supports up to 192 (6 × 32) pins
讲的就是这款芯片的GPIO模块一共有6组，每组管脚有32个脚，都具有GPIO功能，最多达到192个管脚
OK，我们略过对于GPIO管脚功能的大篇幅描述，直接取我们有用的信息，我长话短说：
配置GPIO_OE Register：
这个寄存器控制每个管脚的模式（输入，输出，中断），一共32位，代表32个管脚，将我们想要的管脚
所对应的位设置为0就行。
学习使用GPIO_CLRDATAOUT
这个寄存器可以控制管脚的电平，只要对应的位为1，为0的位不受影响，则这个管脚的电平被拉低；
学习使用GPIO_SETDATAOUT
这个寄存器可以控制管脚的电平，只要对应的位为1，为0的位不受影响，则这个管脚的电平被拉高；
好了，寄存器功能就搞定了！
（3）下面你可以好好开心开心，我们找找LED在哪个GPIO口：
在GPIO1_24~GPIO1_27，哈哈，我们这一步完成的很轻松；
（4）找到寄存器的地址：
首先去Memory Map 找GPIO1的地址，0x4804c000，其余寄存器找到其偏移值就行，加上去就好。
（5）填入字符设备框架：
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/device.h>
#include <asm/atomic.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#define DEV_NAME "king"
struct class *king_class;
static struct device *this_dev;
volatile unsigned long *gpio1_oe = NULL;
volatile unsigned long *gpio1_dataout = NULL;
volatile unsigned long *gpio1_clrdata = NULL;
volatile unsigned long *gpio1_setdata = NULL;
int major=0;
dev_t dev_nr=0;
struct cdev king_cdev;
static int king_open(struct inode *pinode , struct file *pfile)
{
printk("king_open : Tring to open !!!\n");
*gpio1_oe &= ~(1<<25); //对应的位清零
*gpio1_oe &= ~(1<<26);
*gpio1_oe &= ~(1<<27);
return 0;
}
static int king_release(struct inode *pinode , struct file *pfile)
{
printk("king_open : Tring to release !!!\n");
*gpio1_setdata |= 1<<25; //对应的位置1
*gpio1_setdata |= 1<<26;
*gpio1_setdata |= 1<<27;
}
ssize_t king_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
printk("king_write : king_dev is writing!!!\n");
*gpio1_clrdata |= 1<<25;
*gpio1_setdata |= 1<<26;
*gpio1_setdata |= 1<<27;
return count;
}
static struct file_operations dev_ops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.open = king_open,
.write = king_write,
.release = king_release,
};
int hello_init(void)
{
int ret=0;
printk("hello_init : king_dev is ins!!!\n");
alloc_chrdev_region(&dev_nr,0,1,DEV_NAME);
major = MAJOR(dev_nr);
printk(DEV_NAME"'s major is %d (hello_init)\n",major);
cdev_init(&king_cdev,&dev_ops);
king_cdev.owner = THIS_MODULE;
ret = cdev_add(&king_cdev,dev_nr,1);
king_class = class_create(THIS_MODULE,"king_cdev");
this_dev = device_create(king_class,NULL,MKDEV(major,0),NULL,DEV_NAME);
gpio1_oe = (volatile unsigned long *)ioremap(0x4804c000+0x0134 , 32);
gpio1_dataout = (volatile unsigned long *)ioremap(0x4804c000+0x013c , 32); //映射寄存器
gpio1_clrdata = (volatile unsigned long *)ioremap(0x4804c000+0x0190 , 32);
gpio1_setdata = (volatile unsigned long *)ioremap(0x4804c000+0x0194 , 32);
printk("hello_init : enjoy yourself!\n");
return 0;
}
int hello_exit(void)
{
device_destroy(king_class,MKDEV(major,0));
class_destroy(king_class);
cdev_del(&king_cdev);
unregister_chrdev_region(dev_nr,1);
iounmap(gpio1_setdata);
iounmap(gpio1_clrdata);
iounmap(gpio1_dataout);
iounmap(gpio1_oe);
printk(KERN_ALERT"kernel:\t%s,Bye\n",KERN_ALERT);
return 0;
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
下面给一个测试代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#define DEV_NAME "/dev/king"
int main(int argc, char const *argv[])
{
int fd = 0;
int ret = 0,i=0;
int led=0;
fd = open(DEV_NAME,O_RDWR);
if (fd<0)
{
/* code */
printf("You are wrong!!!\n");
exit(0);
}
ret = write(fd,&led,1);
printf("I am writing %d\n",ret);
sleep(5);
close(fd);
return 0;
}
操作流程：
（1）make,生成ko文件，拷到板子；
（2）编译测试代码：arm-linux-gnueabihf-gcc -o app app.c
生成app，拷到板子；
（3）insmod king.ko
./app
看到板子灯亮5S后灭掉。
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