Tq2440 驱动学习（2）-beep驱动

Tq2440 驱动学习（2）-beep驱动

2011-08-10 15:34:49| 分类：linux 内核编程| 标签：|字号大中小订阅

今天拿beep程序练手，主要学习linux driver的开发流程和内核编程相关的重要接口。
弄完之后就要写uart驱动了。
参考书籍：《华清远见 linux驱动开发详解》
开发板：tq2440
下面是tq2440的蜂鸣器电路的电路图：



核心板：



可知，通过对TOUT0/GPB0进行编程可控制蜂鸣器
而对于s3c2440的gpio来说，只需要设置config和data寄存器即可。



Gpb0设置为输出，gpbcon寄存器[1：0]设置为01;



之后就可以用gpbdat来设置其值了。



下面通过s3c2440的pwm来控制bepp的鸣叫。
pwm设置占空比
pwm的TIMER0模块硬件结构图



使用Timer0
1、选择Timer0预置溢出数值，设置为15表示计数满PCLK/16/devided
value，



Diviedr值由TCFG0/1设置



计数缓冲寄存器值和匹配缓冲寄存器来共同决定占空比大小。
TCNTBn用来设置down_counter(减法计数器)计数大小，从而决定一个周期的大小。
TCNTB..



小结一下:
当定时器计数递减到0，一个定时器的自动加载操作将发生。因此，TCNTn一开始的值已经被用户预先定义。在这种情况下，设置新的开始值需要通过人工加载位来被加载。下面部分描述如何开始一个定时器：
1）初始化TCNTBn和TCMPn
2）设置相应定时器的人工加载位。不管是否使用极性转换功能，推荐都配置下极性转换功能位。
3）设置相应定时器的启动位来启动定时器，同时清除人工加载位。
如果定时器在计数过程中被强行停止，则TCNTn保持计数值，如需设置新的数值，需要人工加载。
最后设置TCON使能即可。
设置bit[4:0]为11101
B = 01011
~2 = 01101



linux驱动代码如下：
//-------------------------------------------------------------
// NAME:xiaoyang_beep.c
// By Xiaoyang Yi@2011.4.20
//-------------------------------------------------------------
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/mm.h>
#include <asm/irq.h>
#include <plat/regs-timer.h>
#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/map.h>
#include <mach/regs-irq.h>
#include <asm/io.h>
#include <mach/hardware.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/system.h>
#define DEVICE_NAME "xiaoyang-beep" /*加载模式后，执行"cat
/proc/devices"命令看到的设备名称 */
#define BEEP_MAJOR 233 /*主设备号 */
//-------------------------------------------------------------
//应用程序对设备文件/dev/xiaoyang-Beep执行ioclt(...)时，
//就会调用xiaoyang_beep_ioctl函数
// cmd:<0不使用pwm
// >0设置down_counter中的数值（鸣叫频率）
//-------------------------------------------------------------
static int xiaoyang_beep_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd,unsigned long arg)
{
unsigned long temp;
if(cmd <= 0)
{
//set as gpb0,output
temp = __raw_readl(S3C2410_GPBCON); //GPBCON IO Control
temp &= ~3; //just select the GPBCON[1:0]bits for gpb0
temp |= 1; //set gpb[0] as output
__raw_writel(temp, S3C2410_GPBCON);
//set gpbdata[0](beep value) as 0
temp = __raw_readl(S3C2410_GPBDAT); //GPBDAT
temp &= ~1;
__raw_writel(temp, S3C2410_GPBDAT);
}
else
{
//set as TOUT0
temp = __raw_readl(S3C2410_GPBCON); //GPBCON
temp &= ~3;
temp |= 2; //using TOUT0(pwm timer)
__raw_writel(temp, S3C2410_GPBCON);
//using pwm timer TOUT0
temp = __raw_readl(S3C2410_TCFG0); //TCFG0
temp &= ~0xff; //select Timer0
temp |= 15; //FCLK/(15+1)/(devided value),prescaler value!
__raw_writel(temp, S3C2410_TCFG0);
temp = __raw_readl(S3C2410_TCFG1); //TCFG1
temp &= ~0xf; //select MUX0
temp |= 1; //1/4 diveder
__raw_writel(temp, S3C2410_TCFG1);
//--------------------------------------------------------------
// now set TCNTB and TCMPB,generate 1:1 diveded timer
// TCNTB寄存器设置装载到递减计数器中的初始值，并依次递减
// TCMPB寄存器则用于装载同递减计数器进行比较的值
//所以当设置TCMPB＝
TCNTB/2即表示进行1:1分时
//--------------------------------------------------------------
temp = (50000000/64)/cmd;//set timer count buffer rgister ,50MHZ/(16*4*cmd)
__raw_writel(temp, S3C2410_TCNTB(0));
temp >>= 1;
__raw_writel(temp, S3C2410_TCMPB(0));
//setup timer0
temp = __raw_readl(S3C2410_TCON); //TCON
temp &= ~0x1f;
temp |= 0xb;//disable deadzone,auto-reload,interval-off,update TCNTB and TCMPB,start timer0
__raw_writel(temp, S3C2410_TCON);
temp &= ~2;//set bit[0] as 0,clear manual update-setting bit
__raw_writel(temp, S3C2410_TCON);
}
return 0;
}
//--------------------------------------------------------------
//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、ioctl等函数，
//最终会调用这个结构中指定的对应函数
//--------------------------------------------------------------
static struct file_operations xiaoyang_beep_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.ioctl = xiaoyang_beep_ioctl,
};
static char __initdata banner[] = "TQ2440 Beep, 2010-xiaoyang yi\n";
static struct class *beep_class;
//--------------------------------------------------------------
//执行"insmod xiaoyang_beep.ko"命令时就会调用这个函数
//--------------------------------------------------------------
static int __init xiaoyang_beep_init(void)
{
int ret;
printk(banner);

//--------------------------------------------------------------
//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BEEP_MAJOR的设备文件时，就会调用xiaoyang_beep_fops中的相关成员函数
// BEEP_MAJOR可以设为0，表示由内核自动分配主设备号
//--------------------------------------------------------------
ret = register_chrdev(BEEP_MAJOR, DEVICE_NAME, &xiaoyang_beep_fops);//分配设备号
if (ret < 0) {
printk(DEVICE_NAME " can't register major number\n");
return ret;
}
//注册一个类，使mdev可以在"/dev/"目录下面建立设备节点
beep_class = class_create(THIS_MODULE, DEVICE_NAME);
if(IS_ERR(beep_class))
{
printk("Err: failed in xiaoyang-Beep class. \n");
return -1;
}
//创建一个设备节点，节点名为DEVICE_NAME
device_create(beep_class, NULL, MKDEV(BEEP_MAJOR, 0), NULL, DEVICE_NAME);
printk(DEVICE_NAME " initialized\n");
return 0;
}
//--------------------------------------------------------------
//执行"rmmod xiaoyang_beep.ko"命令时就会调用这个函数
//--------------------------------------------------------------
static void __exit xiaoyang_beep_exit(void)
{
/*卸载驱动程序 */
unregister_chrdev(BEEP_MAJOR, DEVICE_NAME);
device_destroy(beep_class, MKDEV(BEEP_MAJOR, 0)); //删掉设备节点
class_destroy(beep_class); //注销类
}
//指定驱动程序的初始化函数和卸载函数
module_init(xiaoyang_beep_init);
module_exit(xiaoyang_beep_exit);
/*描述驱动程序的一些信息，不是必须的 */
MODULE_AUTHOR("software-hit"); //驱动作者
MODULE_DESCRIPTION("TQ2440 Beep Driver"); //描述信息
MODULE_LICENSE("GPL"); //遵循的协议
将其加入内核，配置drivers/char/Kconfig和Makefile将根目录下的config_EmbededSky_W35拷贝到.config然后运行：Make
menuconfig进行配置。
可将beep作为模块或者必选（作为内核的一部分）加入内核。则运行
Make oldconfig
Make
生成zImage烧写到开发板后就有/dev/beep设备。
若作为模块作编的话仅仅运行Make SUBDIR=drivers/char/ modules即可编译出EmbededSky_Beep.ko,将其拷贝到开发板insmod加载。
其中在编译过程出现了以下问题：
drivers/char/EmbedSky_beep.c: In function 'xiaoyang_beep_init':
drivers/char/EmbedSky_beep.c:134: error: implicit declaration of function 'class_device_create'
drivers/char/EmbedSky_beep.c: In function 'xiaoyang_beep_exit':
drivers/char/EmbedSky_beep.c:148: error: implicit declaration of function 'class_device_destroy'
make[2]: *** [drivers/char/EmbedSky_beep.o]错误
1
make[1]: *** [drivers/char]错误 2
make: *** [drivers]错误 2
[xiaoyang@localhost linux-2.6.3
解决办法：
这主要是版本间的接口变化引起的。
在Linux2.6中，针对上面的这个问题不同的版本有些修改，使用前要先查看下/.../include/linux/device.h里的函数声明，如我用的是Linux2.6.30，里面就没有class_device_create函数，而直接使用device_create就可以了，而在之前的版本如Linux2.6.15，里面就要用class_device_create函数。
所以不要使用class_device_create而改用device_create即可，另外一个接口也是。



编写应用程序：
//----------------------------------------------------------
// xiaoyang@2011.4.21
// beep driver/module test
//----------------------------------------------------------
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/stat.h>
int main()
{
int fd;
int i = 0;
int m_pwm_val;

fd = open("/dev/xiaoyang-beep",O_RDWR);
if(fd < 0){
perror("open device xiaoyang-beep error!");
exit(1);
}

for(i = 0; i < 1000; i++){
scanf("%d",&m_pwm_val);
printf("your pwm_val is %d\n",m_pwm_val);
ioctl(fd,m_pwm_val,4);//最后这个参数没有什么用，ioctl：linux接口采用统一接口进行设备的操作
if(m_pwm_val == 0){
break;
}
}

close(fd);
return 0;
}
makefie如下：
CROSS_COMPILE=arm-linux-
CC=$(CROSS_COMPILE)gcc
obj-m := hello.o
all:beep
beep:beep.c
$(CC) -o beep beep.c
$(CROSS_COMPILE)strip beep
clean:
rm -rf *.o beep
实验结果截图：



输入数字后beep按照不同的频率发声，太刺耳了。