基于ARM9开发板mini2440原理图，分析LED、按键、蜂鸣器硬件连接情况，结合设备驱动相关知识，实现了按键控制流水灯、蜂鸣器设备，编写相应的驱动程序，实现一定的功能。
本文是我实现的其中的一个功能：其中一个按键驱动LED亮，一个按键驱动LED全灭。
一、实验分析
由下面两图可以看出每个按键所用到的外部中断分别是EINT8、EINT11、EINT13、EINT14、EINT15、EINT19，所对应的IO口分别是GPG0、GPG3、GPG5、GPG6、GPG7、GPG11。按键对应的CPU管脚GPF0-GPF4都是占两位（如：GPF0[1：0]）。按键是一种中断，要想让按键工作在中断模式下，就要设置GPF0-GPF4（GPF3除外）管脚都设置在中断模式下，即为10。对于LED对应的CPU管脚GPB5~GPB8也是占两位。要想让LED工作，就要让LED工作在输出模式下，即对应管脚设置为01.
二、实验设备与软件环境
1、操作系统：Linux虚拟机、Red Hat Enterprise Linux 6.3。
2、硬件平台：FriendlyARM开发板mini2440。
3、软件：SecureCRT 8.1。
4、内核版本：linux 2.6.32.2。
三、具体操作过程
1.编写button驱动代码:final.c
（1）在/opt /shiyan目录下创建finally文件夹
①在/opt/shiyan目录下右击鼠标打开终端；
②输入“mkdir finally”，创建一个名为finally的文件夹
（2）输入“cd lesson_button”命令，进入lesson_button目录下
（3）输入gedit final.c
（4）编写final.c代码（源代码见附录1）
2. 进入finally目录下编写Makefile文件
3. 在finally目录执行make命令，生成final.ko文件
4.编辑编译应用程序（源代码见附录2）
（1）在/opt /shiyan/finally目录下编辑应用程序final_test.c
（2）在/opt /shiyan/finally目录下执行arm-linux-gcc button_test.c -o button_test命令
5．将生成的final.ko文件和final_test文件发送到开发板上
（1）打开window上的secureCRT软件
（2）连接mini2440开发板，把USB串口接到电脑
（3）输入“rz”命令，添加final.ko文件和final_test文件
6.为了方便观察，先把开发板自带的流水灯程序关闭，先停止LED，然后再把LED灯逐一熄灭
输入命令，把LED灯停止（如下图）
熄灭第一盏灯
熄灭第二盏灯
熄灭第三盏灯
熄灭第四盏灯
7.把模块加载到内核，执行“insmod final.ko”命令
8.查看主设备号，执行“cat /proc/devices”命令（如图所示主设备号为232）
9.创立节点，执行“mknod /dev/final_button c 232 0”
10. 修改文件权限，使用命令：chmod 777 final_test
11.运行测试，观察实验现象
（1）按下k5键，LED4亮
（2）按下k2键，LED全熄灭
四、操作过程中遇到的异常问题与解决方案
异常问题：secureCRT与开发板连接上之后，CRT的界面回车键失效，并且无法使用键盘输入，经过多次重启开发板、电脑和多次尝试百度的解决方法，依旧不能在CRT界面上使用回车键和输入内容。
解决方案：重新创建一个串口，在设置时把protocol中的“SSH2”改为“Serial”。
五、附录
附录1
final.cpp
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/irq.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/hardware.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/ioctl.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/pci.h>
#include <asm/atomic.h>
#include <asm/unistd.h>
#include <linux/device.h>
#define DEVICE_NAME “final_button” //自定义驱动称为“final_button”
#define BUTTON_MAJOR 232 //自定义驱动的主设备号是232
#define IOCTL_LED_ON 1 //定义LED亮为1
#define IOCTL_LED_OFF 0 //定义LED暗为0
struct button_irq_desc
{
int irq;
int pin;
int pin_setting;
int number;
char *name;
};
static struct button_irq_desc button_irqs [] =
{
{IRQ_EINT11, S3C2410_GPG(3), S3C2410_GPG3_EINT11, 0, “KEY2”},
{IRQ_EINT13, S3C2410_GPG(5), S3C2410_GPG5_EINT13, 1, “KEY3”},
{IRQ_EINT14, S3C2410_GPG(6), S3C2410_GPG6_EINT14, 2, “KEY4”},
{IRQ_EINT15, S3C2410_GPG(7), S3C2410_GPG7_EINT15, 3, “KEY5”},
};
static volatile int key_values [] = {0, 0, 0, 0};
static unsigned long led_table [] ={
S3C2410_GPB(5),
S3C2410_GPB(6),
S3C2410_GPB(7),
S3C2410_GPB(8),
};//声明LED的管脚
static unsigned int led_cfg_table [] ={
S3C2410_GPIO_OUTPUT,
S3C2410_GPIO_OUTPUT,
S3C2410_GPIO_OUTPUT,
S3C2410_GPIO_OUTPUT,
};
static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(button_waitq);
static volatile int ev_press = 0;
static irqreturn_t buttons_interrupt(int irq, void *dev_id)
{
struct button_irq_desc *button_irqs = (struct button_irq_desc *)dev_id;//定义按键中断结构体指针
int up = s3c2410_gpio_getpin(button_irqs->pin);//注册中断
if (up)
key_values[button_irqs->number] = (button_irqs->number + 1) + 0x80;
else
key_values[button_irqs->number] = (button_irqs->number + 1);//根据中断注册情况设置按键的值
ev_press = 1;
wake_up_interruptible(&button_waitq);
return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);//返回中断信息
}
static int tope_buttons_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
int i;
int err;
for (i = 0; i < sizeof(button_irqs)/sizeof(button_irqs[0]); i++)//计算大小
{
s3c2410_gpio_cfgpin(button_irqs[i].pin,button_irqs[i].pin_setting);
err = request_irq(button_irqs[i].irq, buttons_interrupt, NULL, button_irqs[i].name, (void *)&button_irqs[i]);
if (err)
break;
}
if (err){
for (; i >= 0; i–)
{
disable_irq(button_irqs[i].irq);
free_irq(button_irqs[i].irq, (void *)&button_irqs[i]);
}
return -EBUSY;
}
for (i = 0; i < sizeof(led_cfg_table)/sizeof(led_cfg_table[0]); i++)
{
s3c2410_gpio_cfgpin(led_table[i], led_cfg_table[i]);
}
return 0;
}
static int tope_buttons_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
int i;
for (i = 0; i < sizeof(button_irqs)/sizeof(button_irqs[0]); i++)
{
// 释放已经注册的中断
disable_irq(button_irqs[i].irq);
free_irq(button_irqs[i].irq, (void *)&button_irqs[i]);
}
return 0;
}
static int tope_buttons_read(struct file *filp, char __user *buff, size_t count, loff_t *offp)
{
unsigned long err;
if (!ev_press)
{
if (filp->f_flags & O_NONBLOCK)
return -EAGAIN;
else wait_event_interruptible(button_waitq, ev_press);
}
ev_press = 0;
err = copy_to_user(buff, (const void *)key_values, min(sizeof(key_values), count));
memset((void *)key_values, 0, sizeof(key_values));//清零
return err ? -EFAULT : min(sizeof(key_values), count);
}
static unsigned int tope_buttons_poll( struct file *file, struct poll_table_struct *wait)
{
unsigned int mask = 0;
poll_wait(file, &button_waitq, wait);
if (ev_press)
mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
return mask;
}
static int tope_leds_ioctl( struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
if (arg > 4){
return -EINVAL;
}
switch(cmd) {
case IOCTL_LED_ON: //如果是点亮
s3c2410_gpio_setpin(led_table[arg], 0);//点亮相应的管脚
return 0;
case IOCTL_LED_OFF://如果是熄灭
s3c2410_gpio_setpin(led_table[arg], 1);//熄灭相应的管脚
return 0;
default:
return -EINVAL;
}
}
static struct file_operations tope_buttons_fops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.open = tope_buttons_open,
.release = tope_buttons_close,
.read = tope_buttons_read,
.poll = tope_buttons_poll,
.ioctl = tope_leds_ioctl,
};
static char __initdata banner[] = “TQ2440/SKY2440 LEDS, © 2008,2009www.top-e.org\n”;//打印信息
static struct class *button_class;
static int __init tope_buttons_init(void){
int ret;
printk(banner);
ret = register_chrdev(BUTTON_MAJOR, DEVICE_NAME, &tope_buttons_fops);
if (ret < 0){
printk(DEVICE_NAME " can’t register major number\n");
return ret;
}//错误处理
button_class = class_create(THIS_MODULE, DEVICE_NAME);
if(IS_ERR(button_class))
{
printk(“Err: failed in tope-leds class. \n”);
return -1;
}
device_create(button_class, NULL, MKDEV(BUTTON_MAJOR, 0), NULL, DEVICE_NAME);//创建一个设备节点，节点名为DEVICE_NAME
printk(DEVICE_NAME " initialized\n");//打印信息，内核中的打印用printk函数
return 0;
}
static void __exit tope_buttons_exit(void){
unregister_chrdev(BUTTON_MAJOR, DEVICE_NAME);//取消注册设备
device_destroy(button_class, MKDEV(BUTTON_MAJOR, 0)); //删掉设备节点
class_destroy(button_class); //注销类
}
module_init(tope_buttons_init);
module_exit(tope_buttons_exit);
MODULE_LICENSE(“GPL”);//遵循的协议
附录2
final_test.cpp
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <errno.h>
int main(void)
{
int i;
int buttons_fd;
int key_value[4];
int temp=0;
//打开键盘点亮LED设备文件
buttons_fd = open("/dev/tope-buttons", 0);//这里的open的实现在驱动的tope_buttons_open
if (buttons_fd < 0)
{
perror(“open device buttons”);
exit(1);
}
for (;; )
{
fd_set rds;
int ret;
FD_ZERO(&rds); //清除文件描述符集rds
FD_SET(buttons_fd, &rds); //将文件描述符buttons_fd添加到文件描述符集rds
//使用系统调用select检查是否能够从/dev/buttons设备读取数据
ret = select(buttons_fd + 1, &rds, NULL, NULL, NULL);
if (ret == -1) //读取出错或select被某个信号中断
{
printf(“select error!\n”);
exit(-1);
}
if (ret == 0) //经过了timeout等待后没有文件满足要求
{
printf(“Timeout ! \n”);
}
else if (FD_ISSET(buttons_fd, &rds)) //测试是否可读
{
//开始读取键盘驱动发出的数据，注意key_value和键盘驱动中定义为一致的类型
int ret = read(buttons_fd, key_value, sizeof key_value);//read也是在buttons_read中实现的
if (ret != sizeof key_value) {
if (errno != EAGAIN)
perror(“read buttons\n”);
continue;
}
else{/打印键值/
for (i = 0; i < 4; i++) {
if(key_value[i]==4) ioctl(buttons_fd,1,i);//判断按键值，点亮对应的LED
else
ioctl(buttons_fd,0,i);
}
}
}
}
//关闭设备文件句柄
close(buttons_fd);
return 0;
}