接着上一篇的讲,我们上一篇研究了 GPIO 的硬件结构,其来源于 STM32 官方手册,研究了 GPIO 的八种工作模式和推挽输出及开漏输出原理,接下来我们研究 GPIO 的软件部分,分别从单片机平台和 Linux 平台来研究。
Linux内核中gpio是最简单,最常用的资源(和 interrupt ,dma,timer一样)驱动程序,应用程序都能够通过相应的接口使用gpio,gpio使用0~MAX_INT之间的整数标识,不能使用负数,gpio与硬件体系密切相关的,不过linux有一个框架处理gpio,能够使用统一的接口来操作gpio.在讲gpio核心(gpiolib.c)之前先来看看gpio是怎么使用的
gpio调试的方式有很多,linux3.0以上ARM架构的处理器基本上都采用了DTS的方式,在linux3.0可以通过获取sysfs的方式来获取gpio状态; sysfs文件系统的建立可以参照下面的博客:http://www.cnblogs.com/linhaostudy/p/8377895.html 一、GPIO的调试方法: 在Linux下,通过sysfs,获取gpio状态,也可以操作gpio。 1、获取gpio状态,实质上就是调用show函数 cd /sys/kernel/debug/
misc(杂项)设备,由于硬件设备的多样化,有一些设备不知道如何归类,所以linux将这些不知道怎么归类的设备归类为misc设备。例如led、watchdog、beep、adc等都可以归纳为misc设备。
i2c_apdater核心是master_xfer函数,它的实现取决于硬件,大概代码如下:
设备驱动程序是软件概念和硬件电路之间的一个抽象层,软件操作硬件的关键就是对寄存器的操作。笔者使用的S5PV210是IO与内存统一编址的,在裸机中直接操作IO端口的物理地址,而在驱动中必须使用虚拟地址。直接基于IO的虚拟地址用指针解引用的方式来读写有两种方式,静态映射和动态映射。除了可以直接将指针解引用的方式,内核中提供了专用的读写接口来读写寄存器。考虑到GPIO作为硬件资源,存在着被多个驱动使用,还有复用的问题,所以内核提供了GPIO驱动gpiolib框架来统一管控GPIO资源,gpiolib在内核中作为一个驱动所实现。
输入设备种类很多,有GPIO按键、鼠标、电阻触摸屏、电容触摸屏、USB键盘、遥控手柄等等。 安装它能产生的数据类型,可以分为(前面3项比较容易理解,后面的就属于扩展了):
理想状况是:按下、松开按键,各产生一次中断,也只产生一次中断。 但是对于机械开关,它的金属弹片会反复震动。GPIO电平会反复变化,最后才稳定。一般是几十毫秒才会稳定。 如果不处理抖动的话,用户只操作一次按键,会发生多次中断,驱动程序可能会上报多个数据。
本文档对内核的 GPIO 接口使用进行详细的阐述,让用户明确掌握 GPIO 配置、申请等操作的编程方法。
在消费类电子中,功耗是很重要的,甚至项目后期一直在调功耗,看看哪里还可以再省电。由此就有了 Linux 电源管理子系统,该子系统包含很多方面:什么时候可以降帧、什么时候可以关掉其他 CPU core、系统运行时如果某外设很少用需要让它运行时休眠、系统休眠时要保证哪些外设可以唤醒系统。
gpio 和 pinctrl 子系统在内核里的使用率非常高,和嵌入式产品的关联非常大。从这两个子系统开始学习驱动开发是个不错的入门选择。
在LED子系统中,硬件驱动层相关文件在包括:kernel/drivers/leds/ 目录下,其主要的函数有:led-gpio.c、led-xxx.c,其中led-gpio.c为通用的平台驱动程序,led-xxx.c为不同厂家提供的平台驱动程序。
上一篇我们分享了字符设备驱动框架:嵌入式Linux驱动基础,当时分享的是hello驱动程序。学STM32我们从点灯开始,学Linux驱动我们自然也要点个灯来玩玩,尽量在从这些基础例程中榨取知识,细抠、细抠,为之后更复杂的知识打好基础。
系统时间:是由主芯片的定时器进行维护的时间,一般情况下都会选择芯片上最高精度的定时器作为系统时间的定时基准,以避免在系统运行较长时间后出现大的时间偏移。特点是掉电后不保存。
在Linux中,可以对GPIO进行相关的控制,具体的做法就是利用字符设备驱动程序对相关的gpio进行控制。由于操作系统的限制,在Linux上又无法直接在应用程序的层面上对底层的硬件进行操作。本文主要通过一个点亮红外灯的实例,再次理解Linux下的应用程序与驱动程序的交互,同时加深驱动程序编写流程的理解。
在前几篇文章中,我们一块讨论了:在 Linux 系统中,编写字符设备驱动程序的基本框架,主要是从代码流程和 API 函数这两方面触发。
Rust for Linux 这个项目的目的就是为了将 Rust 引入 Linux,让 Rust 成为 C 语言之后的第二语言。但它最初的目的是:实验性地支持Rust来写内核驱动。
前面有篇文章使用杂项设备完成了按键驱动的编写,实现了按键轮询检测,通过read函数向应用层传递按键值,这篇文章使用按键为例,介绍Linux内核里中断的注册方法,使用中断的方式检测按键是否按下,中断在单片机、设备驱动开发里使用的都非常多,可以更加实时的检测到按键触发的情况。
为了更好的理解安卓的层次关系,本文在RK3399的安卓系统上增加LED灯的外设,并使用APP打开关闭LED灯。以这样一个最简单的实例,来演示从上层到底层的调用过程。首先从最底层的kernel层开始。
简要 接下来做一个专辑《rt-thread驱动框架分析》,我会按照自己的理解来描述每一个驱动。有不对的欢迎随时来怼我。 rt-thread的版本分为两大类,一个是完整版本,一个是nano版本。而驱动框架是相对于完整版本的。所以要了解驱动框架,只能在完整版上了解。 rt-thread提供了很多驱动框架,比如常见的外设驱动:I2C, SPI等。还有网络相关的WLAN驱动等。 驱动框架分析,主要以STM32来分析。 驱动分析 API简要说明 rt-thread的pin驱动为上层应用提供两套不同的API,一套是对接
简要介绍tina 平台功耗管理机制,为关注功耗的开发者,维护者和测试者提供使用和配置参考。
内核中驱动维护者针对每种驱动设计一套【成熟的、标准的、典型的】驱动实现,并把不同厂家的同类硬件驱动中相同的部分抽出来实现好,再把不同部分留出接口给具体的驱动工程师来实现,这就叫驱动框架。
有些嵌入式设备会有一块显示屏,用来显示各种图案、按钮等元素,单片机里常见的UI有emWin、TouchGFX等。Linux里常用QT,Qt是一个跨平台个C++应用程序开发框架。广泛用于开发GUI程序。QT在Windows平台下用来做一些上位机也非常好,使用起来方便简单,同时又开源免费。本篇给大家简单介绍NUC972 平台QT的移植及简单示例,希望对大家有所帮助。
上篇文章(【i.MX6ULL】驱动开发3——GPIO寄存器配置原理),介绍了i.MX6ULL芯片的GPIO的工作原理与寄存器配置。
VS1053是一款硬件编解码的音频芯片,提供SPI接口和IIS接口两种通信协议,这篇文章是介绍在Linux下如果模拟SPI时序来操作VS1053完成录音、播放音频歌曲功能。但是没有注册标准的音频驱动,没有对接音频框架,只是在驱动层完成VS1053的直接控制,本篇的重点主要是介绍如何初始化开发板的GPIO口,使用Linux的延时函数,模拟SPI时序,代码写了两种版本,一种是直接通过ioremap直接映射GPIO口地址,完成配置,一种是直接调用官方内核提供的库函数接口,完成GPIO口初始化,控制。
1. 查看硬件电路图SCH_Schematic1_2022-11-23 ,查找合适的gpio 作为使用pin
飞凌嵌入式FET6254-C核心板基于TI Sitara™ AM62x系列工业级处理器设计开发,由于AM6254采用了Cortex-A53+Cortex-M4F的处理核+控制核架构组合,因此引脚自然也是分为A核的引脚和M核的引脚。
在linux系统中许多外围设备都被规定为字符设备,诸如按键、触摸屏、重力传感器、LED、光敏传感器等,这些设备都需要字符设备驱动才能正常工作。本章就来实现一个标准的字符设备驱动框架模板,目的是为以后的设备驱动提供标准模板,提高开发效率与代码整洁度。
Linux内核从3.x开始引入设备树的概念,用于实现驱动代码与设备信息相分离。在设备树出现以前,所有关于设备的具体信息都要写在驱动里,一旦外围设备变化,驱动代码就要重写。引入了设备树之后,驱动代码只负责处理驱动的逻辑,而关于设备的具体信息存放到设备树文件中,这样,如果只是硬件接口信息的变化而没有驱动逻辑的变化,驱动开发者只需要修改设备树文件信息,不需要改写驱动代码。比如在ARM Linux内,一个.dts(device tree source)文件对应一个ARM的machine,一般放置在内核的"arch/arm/boot/dts/"目录内,比如exynos4412参考板的板级设备树文件就是"arch/arm/boot/dts/exynos4412-origen.dts"。这个文件可以通过$make dtbs命令编译成二进制的.dtb文件供内核驱动使用。
Linux内核从3.x开始引入设备树的概念,用于实现驱动代码与设备信息相分离。在设备树出现以前,所有关于设备的具体信息都要写在驱动里,一旦外围设备变化,驱动代码就要重写。
Linux应用层想要操作kernel层的API,比方想操作相关GPIO或寄存器,能够通过写一个字符设备驱动来实现。
资料下载 coding无法使用浏览器打开,必须用git工具下载: git clone https://e.coding.net/weidongshan/linux/doc_and_source_for_drivers.git 视频观看 百问网驱动大全 I2C接口触摸屏驱动分析 参考资料: Linux 5.x内核 Documentation\devicetree\bindings\input\touchscreen\goodix.txt drivers/input/touchscreen/goodix.
还有就是可以存储固件,用于OTA的设计。特别是对于有远程更新app的需求来说,这个就必须用起来了。
Linux驱动程序 = 驱动程序框架 + 硬件编程。 在前面已经基于QEMU编写了LCD驱动程序,对LCD驱动程序的框架已经分析清楚。 核心就是:
上一期介绍了一下tinkerboard2 Android11下面适配DSI屏幕的方式(https://blog.csdn.net/chenchen00000000/article/details/124721846),这一期来介绍一下如何支持触摸与屏幕自动旋转。触摸与屏幕自动旋转是Android设备上面的标配功能。
参考地址 http://blog.csdn.net/green1900/article/details/45646095 http://www.cnblogs.com/xiaojiang1025/p/6131381.html http://blog.csdn.net/21cnbao/article/details/8457546
最近十几年,整个芯片产业都感觉到了摩尔定律的放缓,甚至失效。根据A Domain-Specific Architecture for Deep Neural Networks,以后CPU每年的性能只能进步3%左右。要改进系统性能,只能定制架构(Domain-Specific Architecture)和芯片。
获取到int类型的gpio口后,就可以使用linux/gpio.h里的gpio口操作函数:
以Linux面向对象编程的思想,一个GPIO Controller必定会使用一个结构体来表示,这个结构体必定含有这些信息:
OrangePi AIpro(8T)采用昇腾AI技术路线,具体为4核64位处理器+AI处理器,集成图形处理器,支持8TOPS AI算力,拥有8GB/16GB LPDDR4X,可以外接32GB/64GB/128GB/256GB eMMC模块,支持双4K高清输出。 Orange Pi AIpro引用了相当丰富的接口,包括两个HDMI输出、GPIO接口、Type-C电源接口、支持SATA/NVMe SSD 2280的M.2插槽、TF插槽、千兆网口、两个USB3.0、一个USB Type-C 3.0、一个Micro USB(串口打印调试功能)、两个MIPI摄像头、一个MIPI屏等,预留电池接口,可广泛适用于AI边缘计算、深度视觉学习及视频流AI分析、视频图像分析、自然语言处理、智能小车、机械臂、人工智能、无人机、云计算、AR/VR、智能安防、智能家居等领域,覆盖 AIoT各个行业。 Orange Pi AIpro支持Ubuntu、openEuler操作系统,满足大多数AI算法原型验证、推理应用开发的需求。
介绍 Linux 内核中 SD/MMC 子系统的接口及使用方法,为 SD/MMC 设备驱动的开发提供参考。
Linux-4.9.88\arch\arm\boot\dts\imx6ull.dtsi:
CAN,全称为“Controller Area Network”,即控制器局域网,是国际上应用最广泛的现场总线之一。
交叉编译測试程序:arm-none-linux-gnueabi-gcc -o gpio_test gpio_test.c
传统的配置 pin 的方式就是直接操作相应的寄存器,但是这种配置方式比较繁琐、而且容易出问题(比如 pin 功能冲突)。pinctrl 子系统就是为了解决这个问题而引入的,pinctrl 子系统主要工作内容如下:
要使用pinA来控制LED,首先要通过Pinctrl子系统把它设置为GPIO功能,然后才能设置它为输出引脚、设置它的输出值。
GPIO名为"General Purpose Input/Output",通用目的输入/输出,就是常用的引脚。
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