实验三按键灯

一、实验目的

1.熟悉linux系统，学会简单linux指令

2.熟悉OK6410-A开发板的烧入步骤

3.熟悉ARM寄存器，地址等。

4.了解中断，定时器，进程等

二、实验仪器

开发机环境

      操作系统：ubuntu 20.04
      交叉编译环境：arm-linux-gcc 4.6.4 
      6410板子内核源码：linux-3.0.1

目标板环境

	OK6410-A     linux-3.0.1

环境配置看这里

三、实验内容（原理）

1.硬件部分

在驱动模块的初始化函数中实现对按键的初始化，按键的初始化关键是对GPIO引脚的了解，下面是核心板原理图：

2.寄存器部分

下面的图包括寄存器的bit，输出方式，状态信息等

3.中断

这次按键试验使我更加理解了中断这一概念，重点为以下几点：

3.1中断嵌套

所谓的中断嵌套就是，当一种中断正在执行的时候，又产生了另外中断。可以是同类型的，也可以是不同类型的。

慢速中断：是指在进行中断处理的时候，中断的总开关是不关闭的。允许其他类型中断产生。

快速中断：当中断产生的时候，控制位的IF为被置1，别的中断被禁止发生。这样就会产生我们不想看到的情况：中断丢失。

3.2中断分层

上半部：当中断发生时，它进行相应地硬件读写，并“登记”该中断。通常由中断处理程序充当上半部。

下半部：在系统空闲的时候对上半部“登记”的中断进行后续处理。

3.3工作队列

驱动程序中大量运用了工作队列，工作队列是一种将任务推后执行的形式，他把推后的任务交由一个内核线程去执行。这样下半部会在进程上下文执行，它允许重新调度甚至睡眠。每个被推后的任务叫做“工作”，由这些工作组成的队列称为工作队列
下图为工作队列处理图：

Linux内核使用struct work_struct来描述一个工作队列：

struct workqueue_struct{
     struct cpu_workqueue_struct *cpu_wq;
     struct list_head list;
     const char *name; /*workqueue name*/
     int singlethread;
     int freezeable; /* Freeze threads during suspend */
     int rt;
};

Linux内核使用struct work_struct来描述一个工作项：

 struct work_struct{
     atomic_long_t data;
     struct list_headentry;
     work_func_t func;
 };
 typedef void (*work_func_t)(struct work_struct *work);

4.定时器部分

按键所用开关为机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，由于机械触点的弹性作用，开关不会马上稳定地接通或断开。因而在闭合及断开的瞬间总是伴有一连串的抖动的。按键去抖动的方法主要有两种，一种是硬件电路去抖动；另一种就是软件延时去抖动。而延时又一般分为了两种，一种是for循环等待，另一种是定时器延时。在操作系统中，由于效率方面的原因，一使用定时器。
定时器的使用分为了四个步骤：
　　1.定义定时器的变量，就是timer_list结构。
　　2.要对结构进行初始化。Init_timer是系统自动运行的初始化函数，能初始化很大部分timer_list里面的成员。但是，超时函数是需要我们自己设置，就是function。
　　3.使用add_timer函数注册定时器。
　　4.mod_timer重启定时器。注意，定时器不是循环的，需要重复调用mod_timer函数。
Linux内核使用struct timer_list来描述一个定时器：

 struct timer_list{
     struct list_head entry;
     unsigned long expires;
     void (*function)(unsigned long);
     unsigned long data;
     struct tvec_base *base;
 };

5.阻塞进程

阻塞进程的概念是正在运行的进程由于提出系统服务请求（如I/O操作），但因为某种原因未得到操作系统的立即响应，或者需要从其他合作进程获得的数据尚未到达等原因，该进程只能调用阻塞原语把自己阻塞，等待相应的事件出现后才被唤醒。
记得吴老师上课讲过，进程阻塞的典型事件有：生产者/消费者问题，理发店问题。
linux内核是采用了一个等待队列的方式来解决进程堵塞的问题，它会将杯堵塞的进程放在一个等待队列，当达到唤醒条件时便唤醒。

队列描述

1、定义等待队列

wait_queue_head_t my_queue

2、初始化等待队列

init_waitqueue_head(&my_queue)

3、定义+初始化等待队列

DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(my_queue)

4、进入等待队列，睡眠

4.1 wait_event(queue,condition)
当condition(布尔表达式)为真时，立即返回；否则让进程
进入TASK_UNINTERRUPTIBLE模式的睡眠，并挂在queue参数所指定的等待队列上。
4.2wait_event_interruptible(queue,condition)
当condition(布尔表达式)为真时，立即返回；否则让
进程进入TASK_INTERRUPTIBLE的睡眠，并挂在queue参数所指定的等待队列上。
4.3int wait_event_killable(queue, condition)
当condition(一个布尔表达式)为真时，立即返回；否则让进程进入TASK_KILLABLE的睡眠，并挂在queue参数所指定的等待队列上。

5、从等待队列中唤醒进程

5.1 wake_up(wait_queue_t *q)
　　从等待队列q中唤醒状态为TASK_UNINTERRUPTIBLE，TASK_INTERRUPTIBLE，TASK_KILLABLE 的所有进程。
5.2 wake_up_interruptible(wait_queue_t *q)
　　从等待队列q中唤醒状态为TASK_INTERRUPTIBLE 的进程
　

四、实验步骤

1.编写驱动程序

driver_key.c

//driver_key.c
#include <linux/kernel.h>  
 #include <linux/module.h>  
 #include <linux/init.h>  
 #include <linux/fs.h>  
 #include <linux/gpio.h>  
 #include <linux/types.h> 
 #include <linux/cdev.h>  
 #include <linux/interrupt.h>  
 #include <linux/sched.h>  
 #include <linux/device.h>  
 #include <linux/poll.h>  
 #include <linux/semaphore.h>  
 #include <linux/timer.h>  
 #include <asm/irq.h>  
 #include <asm/uaccess.h>  
 #include <mach/hardware.h>  
 #include <mach/irqs.h>  
   MODULE_LICENSE("GPL");  
 #define DEVICE_NAME "keyint"  
 #define KEYNUM 6  
 dev_t devid;  
 //static DEFINE_SEMAPHORE(key_lock);  //declare a mutex lock for keyint  
   //定义一个信号量  
 struct semaphore key_lock;  
 static struct fasync_struct *key_async;   
 static struct timer_list key_timer;  
 struct key_irq_desc {  
     int irq;        //irq num  
     unsigned long flags;    //irq flags,identified the way of irq here,eq.edge,level  
     char *name;        //irq name  
 };  
 static struct key_irq_desc key_irqs[] = {  
     //下降沿产生中断  
     {IRQ_EINT(0), IRQF_TRIGGER_FALLING, "KEY1"},  
     {IRQ_EINT(1), IRQF_TRIGGER_FALLING, "KEY2"},  
     {IRQ_EINT(2), IRQF_TRIGGER_FALLING, "KEY3"},  
     {IRQ_EINT(3), IRQF_TRIGGER_FALLING, "KEY4"},  
     {IRQ_EINT(4), IRQF_TRIGGER_FALLING, "KEY5"},  
     {IRQ_EINT(5), IRQF_TRIGGER_FALLING, "KEY6"},  
 };  
 /*define a waiting queue here*/  
 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(key_waitq);  
 /*define a event flag ev_press*/  
 static volatile int ev_press = 0;  
 static volatile int press_cnt[KEYNUM] = {0,0,0,0,0,0};  
 /*中断处理函数*/  
 static irqreturn_t keys_interrupt(int irq, void *dev_id)  
 { 
     volatile int *press_cnt = (volatile int *) dev_id;  
        /*set the pressed key flag(must do here due to not be static value)*/  
     *press_cnt = *press_cnt + 1;  
     //延时10ms后执行定时器处理函数  
     mod_timer(&key_timer,jiffies+HZ/100);        //start timer after 10ms  
     return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);  
 } 
//定时器处理函数  
 static void key_timer_func(unsigned long data)  
 {
     ev_press = 1;  
     //唤醒等待队列  
     wake_up_interruptible(&key_waitq);  
     kill_fasync(&key_async, SIGIO, POLL_IN);  
 }  
 static int key_fasync(int fd, struct file *filp, int on)  
 {  
     printk("Function key_fasync\n");  
     return fasync_helper(fd,filp,on,&key_async);  
 }  
 static unsigned key_poll(struct file *file, poll_table *wait)  
 {  
     unsigned int mask=0;  
     //指明要使用的等待队列  
     poll_wait(file,&key_waitq,wait);  
    //返回掩码  
     if(ev_press)  
     mask |= POLL_IN | POLLRDNORM; 
     printk("poll wait\n"); 
     return mask;  
 }  
 static int key_open(struct inode *inode, struct file *file)  
 {  
     int num;  
     if(file->f_flags & O_NONBLOCK) {  
       if(down_trylock(&key_lock)) return -EBUSY;  
     }  
     else {  
       down(&key_lock);  
     }  
     //为每个按键注册中断处理程序  
     for(num=0;num<KEYNUM;num++) {  
       request_irq(key_irqs[num].irq, keys_interrupt, key_irqs[num].flags, key_irqs[num].name, (void *)&press_cnt[num]);  
     } 
     return 0;  
 }
 static int key_close(struct inode *inode, struct file *file)  
 { 
     int num;  
     //释放中断号  
     for(num=0;num<6;num++) {  
       free_irq(key_irqs[num].irq, (void *)&press_cnt[num]);  
     }  
     up(&key_lock);  
     printk("key_close free irqs\n");  
     return 0;  
 }  
 static int key_read(struct file *filp, char __user *buff, size_t count, loff_t *offp)  
 {  
 //    unsigned int err;  
     //判断是阻塞读还是非阻塞读  
     if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) {  
       if(!ev_press)  return -EAGAIN;  
     } 
     else {  
       /*if ev_press==0,then sleep*/  
       /*阻塞，当有按键按下时(中断)被唤醒*/  
       wait_event_interruptible(key_waitq,ev_press);  
     }  
     //阻塞结束，有键按下了  
     ev_press = 0;  
     //拷贝数据到用户空间  
     copy_to_user(buff,(const void *)press_cnt,min(sizeof(press_cnt),count));  
     memset((void *)press_cnt,0,sizeof(press_cnt));  
 //    printk("read and clean press_cnt\n");  
     return 1;  
 }  
 static struct file_operations key_ops = {  
     .owner     = THIS_MODULE,  
     .open     = key_open,  
     .release = key_close,  
     .read     = key_read,  
     .poll     = key_poll,  
     .fasync     = key_fasync,  
 };  
 static struct cdev *cdev_keyint;  
 static struct class *keyint_class;  
 //模块初始化函数  
 static int __init s3c6410_keyint_init(void) {  
     int val; 
     /*timer initial */  
     init_timer(&key_timer);  
     key_timer.function = key_timer_func;  
     add_timer(&key_timer);  
         /*初始化信号量*/  
        init_MUTEX(&key_lock);  
     /*register device*/  
     val = alloc_chrdev_region(&devid,0,1,DEVICE_NAME);  
     if(val) {  
       return -1;  
       printk("register keyint error\n");  
     }  
     cdev_keyint = cdev_alloc();  
     cdev_init(cdev_keyint, &key_ops);  
     cdev_keyint->owner = THIS_MODULE;  
     cdev_keyint->ops   = &key_ops;  
     val = cdev_add(cdev_keyint,devid,1); 
     if(val) {
       return -1;  
       printk("add device error\n");  
     }  
     keyint_class = class_create(THIS_MODULE,DEVICE_NAME);  
     device_create(keyint_class,NULL,devid,NULL,"%s",DEVICE_NAME);  
     printk("KEY initialezed ^_^\n");  
     return 0;  
 }  
 static void __exit s3c6410_keyint_exit(void)  
 { 
      cdev_del(cdev_keyint);  
     device_destroy(keyint_class,devid);  
     class_destroy(keyint_class);  
     unregister_chrdev_region(devid,1); 
 } 
 module_init(s3c6410_keyint_init);  
 module_exit(s3c6410_keyint_exit);

driver_led.c

//driver_led.c
	#include <linux/module.h>  
	  
	#include <linux/kernel.h>  
	#include <linux/fs.h>  
	#include <asm/uaccess.h> /* copy_to_user,copy_from_user */  
	#include <linux/miscdevice.h>    
	#include <linux/pci.h>    
	#include <mach/map.h>    
	#include <mach/regs-gpio.h>    
	#include <mach/gpio-bank-m.h>    
	#include <plat/gpio-cfg.h>  
	 
	MODULE_LICENSE("GPL" );
	#define LED_MAJOR 240  
	  
	int led_open (struct inode *inode,struct file *filp)  
	  
	{  
	    unsigned tmp;     
	         tmp = readl(S3C64XX_GPMCON);     
	    tmp = (tmp & ~(0x7U<<1))|(0x1U);     
	         writel(tmp, S3C64XX_GPMCON);   
	    printk("#########open######\n");  
	    return 0;  
	}  
	ssize_t led_read (struct file *filp, char __user *buf, size_t count,loff_t *f_pos)  
	{  
	    printk("#########read######\n");  
	    return count;  
	}  
	  
	  
	ssize_t led_write (struct file *filp, const char __user *buf, size_t count,loff_t *f_pos)  
	{  
	    char wbuf[10];  
	    unsigned tmp;     
	    printk("#########write######\n");  
	    copy_from_user(wbuf,buf,count);  
	    switch(wbuf[0])  
	    {  
	        case 0:  //off  
	            tmp = readl(S3C64XX_GPMDAT);     
	                          tmp |= (0x1U);     
	                          writel(tmp, S3C64XX_GPMDAT);  
	            break;  
	        case 1:  //on  
	            tmp = readl(S3C64XX_GPMDAT);     
	                          tmp &= ~(0x1U);     
	                          writel(tmp, S3C64XX_GPMDAT);  
	            break;  
	        case 2:  //on  
	            tmp = readl(S3C64XX_GPMDAT);     
	                          tmp |= (0x2U);     
	                          writel(tmp, S3C64XX_GPMDAT);  
	            break;  
	        case 3:  //on  
	            tmp = readl(S3C64XX_GPMDAT);     
	                          tmp &= ~(0x2U);     
	                          writel(tmp, S3C64XX_GPMDAT);  
	            break;  
	        case 4:  //on  
	            tmp = readl(S3C64XX_GPMDAT);     
	                          tmp |= (0x3U);     
	                          writel(tmp, S3C64XX_GPMDAT);  
	            break; 
	        case 5:  //on  
	            tmp = readl(S3C64XX_GPMDAT);     
	                          tmp &= ~(0x3U);     
	                          writel(tmp, S3C64XX_GPMDAT);  
	            break; 	          	  	                      	            	   
	        default :  
	            break;  
	    }  
	    return count;  
	}  
	  
	int led_release (struct inode *inode, struct file *filp)  
	{  
	    printk("#########release######\n");  
	    return 0;  
	}  
	  
	struct file_operations led_fops ={  
	    .owner = THIS_MODULE,  
	    .open = led_open,  
	    .read = led_read,  
	    .write = led_write,  
	    .release = led_release,  
	};  
	  
	int __init led_init (void)  
	{   int rc;  
	    printk ("Test led dev\n");  
	    rc = register_chrdev(LED_MAJOR,"led",&led_fops);  
	    if (rc <0)  
	    {  
	        printk ("register %s char dev error\n","led");  
	        return -1;  
	    }  
	    printk ("ok!\n");  
	    return 0;  
	}  
	  
	void __exit led_exit (void)  
	{  
	    unregister_chrdev(LED_MAJOR,"led");  
	    printk ("module exit\n");  
	    return ;  
	}  
	  
	module_init(led_init);  
	module_exit(led_exit);

2.编写Makefile文件

ifneq ($(KERNELRELEASE),)
obj-m := driver_key.o
else 
KDIR := /home/kk/Desktop/forlinx/linux-3.0.1
all:
	make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-
clean:
	 rm -f *.ko *.o *.mod.o *.mod.c *.symvers
endif

3.编写执行文件

test.c

//test.c
#include <stdio.h>  
 #include <stdlib.h>  
 #include <unistd.h>  
 #include <sys/ioctl.h>  
 #include <sys/types.h>  
#include <sys/stat.h>  
#include <fcntl.h>  
 int main(int argc, char **argv)  
 {  
     int fd;  
     int val;  
     int i;  
     int key_value[6];  
     int fd2;
     char buf[10]={0,1,2,3,4,5};  
     fd = open("/dev/keyint",0);  
     if(fd<0) {  
       printf("open devie error\n");  
       return -1;  
     }  
   fd2 = open("/dev/my_led",O_RDWR);  
    if (fd2 < 0)  
    {  
        printf ("Open /dev/my_led file error\n");  
        return -1;  
    }    
     while(1) {  
       val = read(fd,key_value, sizeof(key_value));  
       if(val<0) {  
         printf("read error\n");
         continue;  
       } 
    for(i=0;i<6;i++) {  
         if(key_value[i]){
          printf("KEY%d pressed\n",(i+1),key_value[i]);  
          write(fd2,&buf[i],1);
}  
       }    
     }  
     close(fd);  
     close(fd2);
     return 0; 
 }

4.编译驱动程序与测试程序

 #make

将编译生成 driver_key.ko等文件

#arm-linux-gcc  test.c  -o  anjiandeng

将生成anjian可执行文件

最后呈现以下文件

5.修改系统内核文件

在原有到内核中，按键的GPIO口被占用，需要进行相应到修改才能达到预期到效果，首先需要做的是安装libncurses 的相关软件，来实现对内核到编写
内核编写过程：
找到内核

make menuconfig

按照下面一路选择
Device Drivers
Input device support
keyboards
有GPIO Buttons
把这个选项去掉

make zImage

生成zImage镜像文件
之后重新烧写

6.格式化SD卡，把 SD 卡格式化为 FAT32 格式。

7.用SD_Writer将 mmc.bin 烧写到 SD 卡中

1.以管理员身份运行
2.点击”Scan”，这个步骤是自动搜寻 SD 卡所在盘符。如果"Scan"没有正确设置 SD 卡所在盘符，就需要手动调整 SD Volume，把盘符号调整为 SD 卡所在盘符（比如说，PC 的 USB 口接了两个或者两个以上的 U 盘或者 SD 卡，就有可能错误到扫描 SD 卡盘符）。
3.将”SD Type”更改为 auto。这个步骤是为了让 SD_Writer 自动识别 SD 卡类型。
4.将”OS Type”更改为 Linux。这个步骤是选择要烧写的系统类型。
5.点击”Select Boot”, 选择适合自己开发板的 mmc.bin
mmc_ram128.bin 适用于 128M 内存的开发板
mmc_ram256.bin 适用于 256M 内存的开发板
6.点击”Program”，出现”It’s OK”表示操作成功。

8.拷贝系统文件

首先，将 u-boot.bin 拷贝到 SD 卡中。
u-boot_ram128.bin 专门用于 128M 内存开发板。
u-boot_ram256.bin 专门用于 256M 内存开发板。
将与开发板对应的 u-boot 拷贝到 SD 卡中。接着在 SD 卡中将文件名改为u-boot.bin 即可。

然后，将 zImage 拷贝到 SD 卡中。zImage 是 Linux 的内核映像文件。

最后，将 rootfs.yaffs2 拷贝到 SD 卡中。
rootfs.yaffs2-nand256m 专门用于 128M 内存，256M NandFlash开发板。
rootfs.yaffs2-nand2g 专门用于 256M 内存，1G 或 2G 或者 4G Nandflash 的开发板

9.拷贝驱动程序与测试程序

将driver_led.ko与test拷贝到SD卡上

10.烧写Linux到开发板的NandFlash

步骤 1. 将制作好的 SD 卡插入开发板 SD 的插槽。

步骤 2. 接好 5V 直流电源（飞凌提供此电源，请使用飞凌提供的电源）。

步骤 3. 拨码开关设置为 SD 卡启动。

拨码开关在底板SD 卡启动的拨码开关设置如下：

引脚号	Pin8	Pin7	Pin6	Pin5	Pin4	Pin3	Pin2	Pin1
引脚定义	SELNAND	OM4	OM3	OM2	OM1	GPN15	GPN14	GPN13
SD卡启动	1	1	1	1	1	0	0	0

11. 测试

1.打开终端
2.加载驱动
#insmod /sdcard/driver_key.ko

 #insmod  /sdcard/driver_led.ko

3.创建设备文件
#mknod /dev/my_led c 240 0
4.测试
./anjiandeng
5.卸载驱动
#rmmod driver_key

五、实验程序（包括流程图）

1.编写驱动程序

driver_key.c

//driver_key.c
#include <linux/kernel.h>  
 #include <linux/module.h>  
 #include <linux/init.h>  
 #include <linux/fs.h>  
 #include <linux/gpio.h>  
 #include <linux/types.h> 
 #include <linux/cdev.h>  
 #include <linux/interrupt.h>  
 #include <linux/sched.h>  
 #include <linux/device.h>  
 #include <linux/poll.h>  
 #include <linux/semaphore.h>  
 #include <linux/timer.h>  
 #include <asm/irq.h>  
 #include <asm/uaccess.h>  
 #include <mach/hardware.h>  
 #include <mach/irqs.h>  
   MODULE_LICENSE("GPL");  
 #define DEVICE_NAME "keyint"  
 #define KEYNUM 6  
 dev_t devid;  
 //static DEFINE_SEMAPHORE(key_lock);  //declare a mutex lock for keyint  
   //定义一个信号量  
 struct semaphore key_lock;  
 static struct fasync_struct *key_async;   
 static struct timer_list key_timer;  
 struct key_irq_desc {  
     int irq;        //irq num  
     unsigned long flags;    //irq flags,identified the way of irq here,eq.edge,level  
     char *name;        //irq name  
 };  
 static struct key_irq_desc key_irqs[] = {  
     //下降沿产生中断  
     {IRQ_EINT(0), IRQF_TRIGGER_FALLING, "KEY1"},  
     {IRQ_EINT(1), IRQF_TRIGGER_FALLING, "KEY2"},  
     {IRQ_EINT(2), IRQF_TRIGGER_FALLING, "KEY3"},  
     {IRQ_EINT(3), IRQF_TRIGGER_FALLING, "KEY4"},  
     {IRQ_EINT(4), IRQF_TRIGGER_FALLING, "KEY5"},  
     {IRQ_EINT(5), IRQF_TRIGGER_FALLING, "KEY6"},  
 };  
 /*define a waiting queue here*/  
 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(key_waitq);  
 /*define a event flag ev_press*/  
 static volatile int ev_press = 0;  
 static volatile int press_cnt[KEYNUM] = {0,0,0,0,0,0};  
 /*中断处理函数*/  
 static irqreturn_t keys_interrupt(int irq, void *dev_id)  
 { 
     volatile int *press_cnt = (volatile int *) dev_id;  
        /*set the pressed key flag(must do here due to not be static value)*/  
     *press_cnt = *press_cnt + 1;  
     //延时10ms后执行定时器处理函数  
     mod_timer(&key_timer,jiffies+HZ/100);        //start timer after 10ms  
     return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);  
 } 
//定时器处理函数  
 static void key_timer_func(unsigned long data)  
 {
     ev_press = 1;  
     //唤醒等待队列  
     wake_up_interruptible(&key_waitq);  
     kill_fasync(&key_async, SIGIO, POLL_IN);  
 }  
 static int key_fasync(int fd, struct file *filp, int on)  
 {  
     printk("Function key_fasync\n");  
     return fasync_helper(fd,filp,on,&key_async);  
 }  
 static unsigned key_poll(struct file *file, poll_table *wait)  
 {  
     unsigned int mask=0;  
     //指明要使用的等待队列  
     poll_wait(file,&key_waitq,wait);  
    //返回掩码  
     if(ev_press)  
     mask |= POLL_IN | POLLRDNORM; 
     printk("poll wait\n"); 
     return mask;  
 }  
 static int key_open(struct inode *inode, struct file *file)  
 {  
     int num;  
     if(file->f_flags & O_NONBLOCK) {  
       if(down_trylock(&key_lock)) return -EBUSY;  
     }  
     else {  
       down(&key_lock);  
     }  
     //为每个按键注册中断处理程序  
     for(num=0;num<KEYNUM;num++) {  
       request_irq(key_irqs[num].irq, keys_interrupt, key_irqs[num].flags, key_irqs[num].name, (void *)&press_cnt[num]);  
     } 
     return 0;  
 }
 static int key_close(struct inode *inode, struct file *file)  
 { 
     int num;  
     //释放中断号  
     for(num=0;num<6;num++) {  
       free_irq(key_irqs[num].irq, (void *)&press_cnt[num]);  
     }  
     up(&key_lock);  
     printk("key_close free irqs\n");  
     return 0;  
 }  
 static int key_read(struct file *filp, char __user *buff, size_t count, loff_t *offp)  
 {  
 //    unsigned int err;  
     //判断是阻塞读还是非阻塞读  
     if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) {  
       if(!ev_press)  return -EAGAIN;  
     } 
     else {  
       /*if ev_press==0,then sleep*/  
       /*阻塞，当有按键按下时(中断)被唤醒*/  
       wait_event_interruptible(key_waitq,ev_press);  
     }  
     //阻塞结束，有键按下了  
     ev_press = 0;  
     //拷贝数据到用户空间  
     copy_to_user(buff,(const void *)press_cnt,min(sizeof(press_cnt),count));  
     memset((void *)press_cnt,0,sizeof(press_cnt));  
 //    printk("read and clean press_cnt\n");  
     return 1;  
 }  
 static struct file_operations key_ops = {  
     .owner     = THIS_MODULE,  
     .open     = key_open,  
     .release = key_close,  
     .read     = key_read,  
     .poll     = key_poll,  
     .fasync     = key_fasync,  
 };  
 static struct cdev *cdev_keyint;  
 static struct class *keyint_class;  
 //模块初始化函数  
 static int __init s3c6410_keyint_init(void) {  
     int val; 
     /*timer initial */  
     init_timer(&key_timer);  
     key_timer.function = key_timer_func;  
     add_timer(&key_timer);  
         /*初始化信号量*/  
        init_MUTEX(&key_lock);  
     /*register device*/  
     val = alloc_chrdev_region(&devid,0,1,DEVICE_NAME);  
     if(val) {  
       return -1;  
       printk("register keyint error\n");  
     }  
     cdev_keyint = cdev_alloc();  
     cdev_init(cdev_keyint, &key_ops);  
     cdev_keyint->owner = THIS_MODULE;  
     cdev_keyint->ops   = &key_ops;  
     val = cdev_add(cdev_keyint,devid,1); 
     if(val) {
       return -1;  
       printk("add device error\n");  
     }  
     keyint_class = class_create(THIS_MODULE,DEVICE_NAME);  
     device_create(keyint_class,NULL,devid,NULL,"%s",DEVICE_NAME);  
     printk("KEY initialezed ^_^\n");  
     return 0;  
 }  
 static void __exit s3c6410_keyint_exit(void)  
 { 
      cdev_del(cdev_keyint);  
     device_destroy(keyint_class,devid);  
     class_destroy(keyint_class);  
     unregister_chrdev_region(devid,1); 
 } 
 module_init(s3c6410_keyint_init);  
 module_exit(s3c6410_keyint_exit);

driver_led.c

//driver_led.c
	#include <linux/module.h>  
	  
	#include <linux/kernel.h>  
	#include <linux/fs.h>  
	#include <asm/uaccess.h> /* copy_to_user,copy_from_user */  
	#include <linux/miscdevice.h>    
	#include <linux/pci.h>    
	#include <mach/map.h>    
	#include <mach/regs-gpio.h>    
	#include <mach/gpio-bank-m.h>    
	#include <plat/gpio-cfg.h>  
	 
	MODULE_LICENSE("GPL" );
	#define LED_MAJOR 240  
	  
	int led_open (struct inode *inode,struct file *filp)  
	  
	{  
	    unsigned tmp;     
	         tmp = readl(S3C64XX_GPMCON);     
	    tmp = (tmp & ~(0x7U<<1))|(0x1U);     
	         writel(tmp, S3C64XX_GPMCON);   
	    printk("#########open######\n");  
	    return 0;  
	}  
	ssize_t led_read (struct file *filp, char __user *buf, size_t count,loff_t *f_pos)  
	{  
	    printk("#########read######\n");  
	    return count;  
	}  
	  
	  
	ssize_t led_write (struct file *filp, const char __user *buf, size_t count,loff_t *f_pos)  
	{  
	    char wbuf[10];  
	    unsigned tmp;     
	    printk("#########write######\n");  
	    copy_from_user(wbuf,buf,count);  
	    switch(wbuf[0])  
	    {  
	        case 0:  //off  
	            tmp = readl(S3C64XX_GPMDAT);     
	                          tmp |= (0x1U);     
	                          writel(tmp, S3C64XX_GPMDAT);  
	            break;  
	        case 1:  //on  
	            tmp = readl(S3C64XX_GPMDAT);     
	                          tmp &= ~(0x1U);     
	                          writel(tmp, S3C64XX_GPMDAT);  
	            break;  
	        case 2:  //on  
	            tmp = readl(S3C64XX_GPMDAT);     
	                          tmp |= (0x2U);     
	                          writel(tmp, S3C64XX_GPMDAT);  
	            break;  
	        case 3:  //on  
	            tmp = readl(S3C64XX_GPMDAT);     
	                          tmp &= ~(0x2U);     
	                          writel(tmp, S3C64XX_GPMDAT);  
	            break;  
	        case 4:  //on  
	            tmp = readl(S3C64XX_GPMDAT);     
	                          tmp |= (0x3U);     
	                          writel(tmp, S3C64XX_GPMDAT);  
	            break; 
	        case 5:  //on  
	            tmp = readl(S3C64XX_GPMDAT);     
	                          tmp &= ~(0x3U);     
	                          writel(tmp, S3C64XX_GPMDAT);  
	            break; 	          	  	                      	            	   
	        default :  
	            break;  
	    }  
	    return count;  
	}  
	  
	int led_release (struct inode *inode, struct file *filp)  
	{  
	    printk("#########release######\n");  
	    return 0;  
	}  
	  
	struct file_operations led_fops ={  
	    .owner = THIS_MODULE,  
	    .open = led_open,  
	    .read = led_read,  
	    .write = led_write,  
	    .release = led_release,  
	};  
	  
	int __init led_init (void)  
	{   int rc;  
	    printk ("Test led dev\n");  
	    rc = register_chrdev(LED_MAJOR,"led",&led_fops);  
	    if (rc <0)  
	    {  
	        printk ("register %s char dev error\n","led");  
	        return -1;  
	    }  
	    printk ("ok!\n");  
	    return 0;  
	}  
	  
	void __exit led_exit (void)  
	{  
	    unregister_chrdev(LED_MAJOR,"led");  
	    printk ("module exit\n");  
	    return ;  
	}  
	  
	module_init(led_init);  
	module_exit(led_exit);

2.编写Makefile文件

ifneq ($(KERNELRELEASE),)
obj-m := driver_key.o
else 
KDIR := /home/kk/Desktop/forlinx/linux-3.0.1
all:
	make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-
clean:
	 rm -f *.ko *.o *.mod.o *.mod.c *.symvers
endif

3.编写执行文件

test.c

//test.c
#include <stdio.h>  
 #include <stdlib.h>  
 #include <unistd.h>  
 #include <sys/ioctl.h>  
 #include <sys/types.h>  
#include <sys/stat.h>  
#include <fcntl.h>  
 int main(int argc, char **argv)  
 {  
     int fd;  
     int val;  
     int i;  
     int key_value[6];  
     int fd2;
     char buf[10]={0,1,2,3,4,5};  
     fd = open("/dev/keyint",0);  
     if(fd<0) {  
       printf("open devie error\n");  
       return -1;  
     }  
   fd2 = open("/dev/my_led",O_RDWR);  
    if (fd2 < 0)  
    {  
        printf ("Open /dev/my_led file error\n");  
        return -1;  
    }    
     while(1) {  
       val = read(fd,key_value, sizeof(key_value));  
       if(val<0) {  
         printf("read error\n");
         continue;  
       } 
    for(i=0;i<6;i++) {  
         if(key_value[i]){
          printf("KEY%d pressed\n",(i+1),key_value[i]);  
          write(fd2,&buf[i],1);
}  
       }    
     }  
     close(fd);  
     close(fd2);
     return 0; 
 }

4.流程图

六、运行结果

按键按下的屏幕显示：

七、心得体会

这次实验将点灯与按键结合了起来，是上两次实验的结合，虽然没有什么特别新的内容，但是将它们串联了起来，使各个部分的理解更加的深刻了。

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原文地址：https://www.cnblogs.com/qingjielaojiu/p/15737572.html

实验三 按键灯

实验三 按键灯

一、实验目的

1.熟悉linux系统，学会简单linux指令

2.熟悉OK6410-A开发板的烧入步骤

3.熟悉ARM寄存器，地址等。

4.了解中断，定时器，进程等

二、实验仪器

开发机环境

目标板环境

三、实验内容（原理）

1.硬件部分

2.寄存器部分

3.中断

3.1中断嵌套

3.2中断分层

3.3工作队列

4.定时器部分

5.阻塞进程

队列描述

1、定义等待队列

2、初始化等待队列

3、定义+初始化等待队列

4、进入等待队列，睡眠

5、从等待队列中唤醒进程

四、实验步骤

1.编写驱动程序

2.编写Makefile文件

3.编写执行文件

4.编译驱动程序与测试程序

5.修改系统内核文件

6.格式化SD卡，把 SD 卡格式化为 FAT32 格式。

7.用SD_Writer将 mmc.bin 烧写到 SD 卡中

8.拷贝系统文件

9.拷贝驱动程序与测试程序

10.烧写Linux到开发板的NandFlash

11. 测试

五、实验程序（包括流程图）

1.编写驱动程序

2.编写Makefile文件

3.编写执行文件

4.流程图

六、运行结果

七、心得体会

实验三按键灯

实验三按键灯