查看 V3S 原理图,查看 RGB LED对应的引脚 PG0 -> green LED PG1 -> blue LED PG2 -> red LED
具体参考此链接:https://wiki.sipeed.com/soft/Lichee/zh/Zero-Doc/Drive/GPIO_file.html
通过 sysfs 方式控制 GPIO,先访问 /sys/class/gpio 目录,向 export 文件写入 GPIO 编号,使得该 GPIO 的操作接口从内核空间暴露到用户空间,GPIO 的操作接口包括 direction 和 value 等,direction 控制 GPIO 方向,而 value 可控制 GPIO 输出或获得 GPIO 输入。文件 IO 方式操作 GPIO,使用到了4个函数 open、close、read、write。
首先,看看系统中有没有“/sys/class/gpio”这个文件夹。如果没有请在编译内核的时候加入:
Device Drivers ->
GPIO Support ->
/sys/class/gpio/… (sysfs interface)。
在使用 sysfs 操作 GPIO 时出现了如下报错:
echo 192 > /sys/class/gpio/export [ 392.792770] sun8i-v3s-pinctrl 1c20800.pinctrl: pin PG0 already requested by 1c10000.mmc; cannot claim for 1c20800.pinctrl:192 [ 392.804223] sun8i-v3s-pinctrl 1c20800.pinctrl: pin-192 (1c20800.pinctrl:192) status -22 sh: write error: Invalid argument
又回去看了一下原理图,看了一下芯片端:
问题出现在了 PG0、PG1、PG2 不仅仅是 RGB LED 的引脚,而且还是 SDIO WIFI 的引脚,目前这个报错应该是设备树里面有相应的声明了!我们要将其注释掉,用作 RGB LED 的引脚。
修改 sun8i-v3s-licheepi-zero-dock.dts 设备树文件,注释掉 mmc1 相关的信息
vi ./arch/arm/boot/dts/sun8i-v3s-licheepi-zero-dock.dts
重新编译内核再将设备树文件拷贝到 SD 卡,将 SD 卡插在板子上运行 使用 sysfs 操作 GPIO 的例子:
#echo 192 > /sys/class/gpio/export #导出 PG0, GREEN
#ls /sys/class/gpio/
export gpio192 gpiochip0 unexport
#ls /sys/class/gpio/gpio192/
active_low direction power uevent
device edge subsystem value
#echo "out" > /sys/class/gpio/gpio192/direction #设置为输出
#echo 0 > /sys/class/gpio/gpio192/value #亮灯
#echo 1 > /sys/class/gpio/gpio192/value #灭灯
#echo "in" > /sys/class/gpio/gpio192/direction #设置为输入
#cat /sys/class/gpio/gpio192/value #读取电平
1
亮灯时
灭灯时
此外红灯和蓝灯的显示也是如此操作,这里就不一一列举了
rgb_led_drv.c
#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_gpio.h>
/**
* file name:gpioled
* date: 2021-08-31 15:51
* version:1.0
* author:luatao
* describe:gpioLed device drive
*/
#define GPIOLED_CNT 1 /* 设备号个数 */
#define GPIOLED_NAME "gpioled" /* 设备名*/
#define LEDOFF 1 /* 关灯 */
#define LEDON 0 /* 开灯 */
/* 设备结构体 自定义 */
struct gpioled_dev{
dev_t devid; /*设备号 */
struct cdev cdev; /* cdev */
struct class *class; /* 类*/
struct device *device; /* 设备 */
int major; /* 主设备号 */
int minor; /* 次设备号 */
struct device_node *nd; /* 设备节点 */
int led_gpio; /* led所使用的GPIO编号 */
};
/* 定义一个设备结构体 */
struct gpioled_dev gpioled; /* led 设备 */
/* 打开设备 */
static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
filp->private_data = &gpioled; /* 设置私有数据 */
printk("led open!\r\n");
return 0;
}
/* 从设备读取数据 */
static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
printk("led read !\r\n");
return 0;
}
/* 往设备写数据 */
static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
int ret;
unsigned char datebuf[1]; // 接收数据缓冲区
unsigned char cmd; // LED的命令 0 打开 1 关闭
struct gpioled_dev *dev = filp->private_data; // 获取私有数据
/* 被写入的内核空间的数据 ,需要用户空间向内核空间发送数据 */
ret = copy_from_user(datebuf, buf, cnt); // 接收发送过来的数据
if(ret ==0){ // 成功返回0 失败返回有多少个B未完成copy
// printk("kernel receivedata: %s !\r\n", datebuf);
}else{
printk("kernel receivedata failed!\r\n");
return -1;
}
/* 处理接收的数据 */
cmd = datebuf[0];
/* 控制LED执行命令 */
if(cmd == LEDON){ // 打开LED
gpio_set_value(dev->led_gpio, 0); // 设置值
}else if(cmd ==LEDOFF){ // 关闭LED
gpio_set_value(dev->led_gpio, 1);
}else{
printk("cmd is invalid!\r\n");
}
return 0;
}
/* 释放设备 */
static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
//printk("led release!\r\n");
return 0;
}
/* 设备操作函数结构体 */
static struct file_operations gpioled_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = led_open,
.read = led_read,
.write = led_write,
.release = led_release,
};
/* 驱动入口函数 */
static int __init led_init(void)
{
int ret; // 返回值
/* 获取设备数中的属性数据 */
/* 1. 获取设备节点 /led*/
gpioled.nd = of_find_node_by_path("/leds/blue_led"); // 通过绝对路径查找设备节点
if(gpioled.nd == NULL){
printk("led node no find!\r\n");
return -EINVAL; /* 无效参数 不知道这个返回值是啥意思,我觉得返回一个负数就可以,这个值是23,不知道有没有处理*/
}
/* 2. 获取设备树中的gpio属性 得到LED所使用的gpio编号 */
gpioled.led_gpio = of_get_named_gpio(gpioled.nd, "gpios", 0);
if(gpioled.led_gpio < 0 ){
printk("can't get led-gpio\r\n");
return -EINVAL; /* 无效参数 不知道这个返回值是啥意思,我觉得返回一个负数就可以,这个值是23,不知道有没有处理*/
}
printk("led-gpio num = %d \r\n", gpioled.led_gpio); // 打印获取的led-gpio属性值
/* 3. 设置GPIO1_IO03为输出,并且输出高电平,默认关闭LED灯 */
ret = gpio_direction_output(gpioled.led_gpio, 1);
if(ret < 0){
printk("can't set gpio!\r\n");
}
/* 注册字符设备驱动 */
/* 1. 创建设备号 */
if(gpioled.major){ // 定义了设备号
gpioled.devid = MKDEV(gpioled.major, 0 ); // 根据主设备号和次设备号合成设备号
register_chrdev_region(gpioled.devid, GPIOLED_CNT, GPIOLED_NAME); // 注册设备号
}else{ // 没有定义设备号 动态生成
alloc_chrdev_region(&gpioled.devid,0,GPIOLED_CNT, GPIOLED_NAME ); // 申请设备号
gpioled.major = MAJOR(gpioled.devid); // 获取主设备号
gpioled.minor = MINOR(gpioled.devid); // 获取次设备号
}
printk("gpioled major = %d,minor = %d\r\n",gpioled.major, gpioled.minor); // 打印主设备号和次设备号
/* 2. 初始化 cdev */
gpioled.cdev.owner = THIS_MODULE;
cdev_init(&gpioled.cdev, &gpioled_fops); // 初始化cdev
/* 3. 添加cdev */
cdev_add(&gpioled.cdev, gpioled.devid, GPIOLED_CNT ); // 向linux系统添加cdev
/* 自动创建设备节点文件 */
/* 4. 创建类 */
gpioled.class = class_create(THIS_MODULE, GPIOLED_NAME); // 创建类
if(IS_ERR(gpioled.class)){
return PTR_ERR(gpioled.class);
}
/* 创建设备 */
gpioled.device = device_create(gpioled.class, NULL, gpioled.devid, NULL, GPIOLED_NAME);
if(IS_ERR(gpioled.device)){
return PTR_ERR(gpioled.device);
}
return 0;
}
/* 驱动出口函数 */
static void __exit led_exit(void)
{
/* 注销字符设备驱动 */
cdev_del(&gpioled.cdev); /* 删除 cdev */
unregister_chrdev_region(gpioled.devid, GPIOLED_CNT ); /* 注销设备号 */
device_destroy(gpioled.class, gpioled.devid); /* 注销设备 */
class_destroy(gpioled.class); /* 注销类 */
printk("led drive unregsister ok !\r\n");
}
/* 加载驱动入口和出口函数 */
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
/* LICENSE 和 AUTHOR 信息*/
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("licheepi");
rgb_led_app.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
/**
* file name:ledApp
* date: 2021-08-31 15:55
* version:1.0
* author:luatao
* describe:字符设备驱动LED测试APP
* 执行命令:./ledApp /dev/gpioled 1 关灯 或者 ./ledApp /dev/gpioled 0开灯
*/
#define LEDOFF 1 /* 关闭LED */
#define LEDON 0 /* 打开LED*/
/* 主程序 */
int main(int argc, char *argv[])
{
char *filename; // 可执行文件名
int fd,ret; // fd: 文件句柄 ret:函数操作返回值
unsigned char databuf[1]; // 缓冲区
/* 先判断输入的参数 */
if(argc != 3){ // 本身文件名带1个 执行文件1个 读出或者写入一个
printf("parameter error!\r\n");
return -1;
}
/* 分析参数 ,提取有用的信息 */
filename = argv[1]; // 可执行文件名
databuf[0] = atoi(argv[2]); // 执行命令
/* 打开LED文件 */
fd = open(filename, O_RDWR); // 可读可写
if(fd < 0){
printf("can't open file:%s\r\n",filename);
return -1;
}
/* 向文件中写入数据 */
ret = write(fd, databuf, sizeof(databuf));
if(ret < 0){
printf("write file %s failed !\r\n",filename);
goto close_file; // 关闭文件
}else{ // 写入成功
// printf("led operation ok!\r\n");
}
close_file:
/* 关闭文件 */
ret = close(fd);
if(ret < 0){
printf("can't close file %s \r\n", filename);
return -1;
}
return 0;
}
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
/**
* file name:led_twinkle
* date: 2021-08-31 16:26
* version:1.0
* author:luatao
* describe:字符设备驱动LED测试APP
* 执行命令:./led_twinkle /dev/gpioled n LED闪烁延时间隔 单位s
*/
#define LEDOFF 1 /* 关闭LED */
#define LEDON 0 /* 打开LED*/
/* 主程序 */
int main(int argc, char *argv[])
{
char *filename; // 可执行文件名
int fd,ret,n_interval ; // fd: 文件句柄 ret:函数操作返回值 n_interval Led的闪烁时间间隔
unsigned char databuf[1] = {0}; // 缓冲区
/* 先判断输入的参数 */
if(argc != 3){ // 本身文件名带1个 执行文件1个 读出或者写入一个
printf("parameter error!\r\n");
return -1;
}
/* 分析参数 ,提取有用的信息 */
filename = argv[1]; // 可执行文件名
n_interval = atoi(argv[2]); // 闪烁的延时间隔
/* 打开LED文件 */
fd = open(filename, O_RDWR); // 可读可写
if(fd < 0){
printf("can't open file:%s\r\n",filename);
return -1;
}
while(1){
ret = write(fd, databuf, sizeof(databuf));
if(ret < 0){
printf("write file %s failed !\r\n",filename);
goto close_file; // 关闭文件
}else{ // 写入成功
// printf("led operation ok!\r\n");
}
/* 延时加翻转 */
if(databuf[0] == 1)
databuf[0] = 0;
else
databuf[0] = 1;
sleep(n_interval); //延时n_interval秒
}
close_file:
/* 关闭文件 */
ret = close(fd);
if(ret < 0){
printf("can't close file %s \r\n", filename);
return -1;
}
return 0;
}
1、进入到 rgb_led_v1 目录下,执行 make 进行编译,生成我们需要用到的 rgb_led_drv.ko 设备的驱动模块和 rgb_led_app 可执行文件
2、进入到 rgb_led_v2 目录下,执行 make 进行编译,生成我们需要用到的 rgb_led_drv.ko 设备的驱动模块和 rgb_led_twinkle_app 可执行文件
1、将 rgb_led_drv.ko、rgb_led_app、rgb_led_twinkle_app 通过 tftp 命令拷贝到板子上
tftp -g -l rgb_led_drv.ko 192.168.25.25
tftp -g -l rgb_led_app 192.168.25.25
tftp -g -l rgb_led_twinkle_app 192.168.25.25
2、加载设备的驱动模块
insmod rgb_led_drv.ko
[ 942.458636] gpioled: loading out-of-tree module taints kernel. 表示不是树内模块,污染内核,但是不影响使用。
解决方法: 自己在驱动源码种添加一句 MODULE_INFO(intree, “Y”);,以欺骗内核本模块为树内模块
3、运行 rgb_led_app 实现蓝灯亮灭 ①、亮灯
./rgb_led_app /dev/gpioled 0
②、灭灯
./rgb_led_app /dev/gpioled 1 # 灭灯
3、运行 rgb_led_twinkle_app 实现蓝灯闪烁 间隔1s进行闪烁
./rgb_led_twinkle_app /dev/gpioled 1
RGB LED闪烁
https://github.com/Gnepuil79/licheepi.git
链接:https://pan.baidu.com/s/11C0ywz5XVbA_9NQYDq3peQ 提取码:xvih