一、 led驅(qū)動的實現(xiàn)原理：

通過GPC0_3和GPC0_4引腳的高低電平來控制三極管的導通性，從而控制LED燈亮滅。

盡管 Linux 驅(qū)動直接與硬件打交道，但并不是 Linux 驅(qū)動直接向硬件中的內(nèi)存寫數(shù)據(jù)， 而是與本機的I0內(nèi)存（I/O Memory，位于內(nèi)核空間〉進行交互。所謂 1/0 內(nèi)存是通過各種接口（ PCI、 USB、藍牙、以太網(wǎng)口等〉連接到主機（ PC、手機〉的硬件〈網(wǎng)卡、聲卡、攝像頭等〉在主機內(nèi)存中的映射。

二、 編寫led驅(qū)動

1>首先我們需要感受一下led驅(qū)動的結(jié)果：

測試 LED 驅(qū)動之前需要用 USB 數(shù)據(jù)線連接 S3C 開發(fā)板，然后打開 S3C 開發(fā)板的電源開關(guān)。成功啟動后，執(zhí)行 build.sh腳本文件編譯和安裝 LED 驅(qū)動。如果一切順利，build. sh腳本文件會自動將 s3c6410_leds.ko 文件上傳到 S3C 開發(fā)板并安裝.

可以用下面的命令控制開發(fā)板上的 LED:

 adb shell ”echo ‘1’ > /dev/s3c6.410_leds' ＃打開第 1 個 LEO，其他的 LED 都關(guān)閉

adb shell ” echo’ 1010 ’> /dev/s3c6410_leds' ＃第 1 個和第 3 個 LED 打開，第2個和 第 4 個 LED 關(guān)閉

2>其次：創(chuàng)建 LED 驅(qū)動的設備文件，步驟如下：

第1步：使用 cdev_init 函數(shù)初始化 cdev：

描述設備文件需要一個 cdev 結(jié)構(gòu)體.cdev 的大多數(shù)成員變量并不需要我們自己去初始化， 只要調(diào)用 cdev init 函數(shù)就可以初始化大 部分 cdev 的成員變量。

第 2 步:指定設備號

Linux 設備文件的設備號分為主設備號和次設備號。用 1 個 int類型（devt）表示。其中前 12 位表示主設備號，后 20 位表示次設備號。設備號有如下兩種指定方法:

1、直接在代碼中指定（硬編碼〉

2、動態(tài)分配。

i.nt  alloc_c hrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned  count, const char *name) 其中,dev 表示設備號指針〈就是個int 指針）， .alloc_chrdev_region函數(shù)會隨機分配－個未使用的主設備號，并根據(jù)baseminor參數(shù)值分配次設備號。

如果直接指定設備號，需要使用register_chrdev_region函數(shù)注冊字符設備區(qū)域。

一般采用分別指定主設備號和次設備號的方式指定設備號，因此需要 MKDEV宏將主設備號和次設備號組合成設備號，代碼如下：

// major 表示主設備號， minor表示次設備號

 int dev_number =MKDEV(m:ajor, minor) ;

可以分別使用 MAJOR和 MiNOR宏從設備號中獲取主設備號和次設備號，代碼如下：

// 獲取主設備號

int major=MAJOR(dev_number);

 // 獲取次設備號

 int minor= MAJOR(dev number);

第 3步:使用 cdev_add函數(shù)將字符設備添加到內(nèi)核中的字符設備數(shù)組中

cdev_add函數(shù)用于將字符設備添加到 probes數(shù)組〈保存己建立的字符設備〉中。

第 4 步： 使用 class_create宏創(chuàng)建 struct class

struct class 包含了一些與設備文件有關(guān)的變量以及一些回調(diào)函數(shù)指針變量。

第 5 步:使用 device_create 函數(shù)創(chuàng)建設備文件

使用下面的代碼調(diào)甩device_create 函數(shù)創(chuàng)建設備文件。

 device create(leds class, NULL, dev number, NULL, DEVICE NAME);

其中 leds class 表示 struct class, dev number表示設備號，DEVICE NAME 表示設備文件的名稱。

3>卸載 LED 驅(qū)動的設備文件

卸載 Linux 驅(qū)動的設備文件稍微簡單－些，需要依次調(diào)用 device_destroy、class_destroy 和 unregister_chrdev_region 方法。

4>設置寄存器與初始化 LED 驅(qū)動

ARM 處理器有多個寄存器，通過設置不同寄存器的值。可以設置 LED 引腳的狀態(tài)、打開或禁止上拉（pull-up）電路以及控制 LED 的亮和滅。

注意：

1. LED 有兩個引腳： GPBO 和 GPBI 。其中一個引腳連接到了 ARM 處理器的 GPIO 端口，另 一個引腳經(jīng)過一個限流電阻連接到電源： VCC3 上。。當 GPIO 端口為低電平時， LED 兩端產(chǎn)生電壓差，這時 LED 有電流通過并發(fā)光；反之當 GPIO 端口為高電平時， LED 中沒有電流通過， LED 將 熄滅。

2. 控制 LED 需要通過 3個寄存器來完成。這 3個寄存器是GPMCON （端口配置寄存器〉、 GPMDAT （端口數(shù)據(jù)寄存器）和 GPMPUD （端口上拉電路寄存器〉。

3. 每一個寄存器可以使用 4個字節(jié)，也就是一個int型類型數(shù)據(jù)占用的空間。

4. 使用 GPMCON 寄存器的低 16 位將 LED 的兩個端口（ GPBO 和 GPB l ）的屬性，設為 Output。

5. 使用 GPMDAT 寄存器的低 4 位控制 4 個 LED 的亮、滅。

6. 使用 GPMPUD 寄存糕的低 8 位分別打開 4 個 LED 的上拉（ pull-up）電路。

一般需要在LED驅(qū)動加載時初始化以上3個寄存器。先編寫一個初始化函數(shù)--à在 leds_init 函數(shù)中調(diào)用leds_init_gpm 函數(shù)就可以完成寄存器的初始化。

5>控制 LED

LED 驅(qū)動可以使用如下兩種方式控制 LED:1、通過字符串控制 LE D； 2、通過 l/0命令控制 LED ;

其次：LED 驅(qū)動必須要接收相應的數(shù)據(jù)。 如果通過字符串控制 LED。需要使用. fif.e_operations.write函數(shù)。如果通過 I/0命令控制 LED， 需要使用 file__operations.iocdl函數(shù)。

6> LED 驅(qū)動的模塊參數(shù)

使用一個模塊參數(shù)：Linux 驅(qū)動指定一個模塊參數(shù)需要使用 module_param Cname, type, perm）宏。其中 name 表示參數(shù)名， type 表示參數(shù)類型， perm表示讀/寫權(quán)限。

module_param 支持的參數(shù)類型包括 byte、 short、 ushort (無符號 short)、 int、 uint （無符號 int〕、 long、 ulong (無符號 long)、 charp （字符指針）、 bool 和 invbool （布爾的反）。

因此：修改 LED 驅(qū)動的代碼，為 LED 驅(qū)動添加一個模塊參數(shù):

首先要定義一個保存模塊參數(shù)值的變量（leds_state），--àmodule_param 宏指定模塊參數(shù)的相關(guān)信息--à修改 leds_init 函數(shù)的代碼；將leds_init_gpm 函數(shù)的參數(shù)值改成leds_state （因為模塊參數(shù)值和LED 驅(qū)動控制lED的規(guī)則正好相反）。

擴展：

使用下面的命令可以測試 LED 驅(qū)動的模塊參數(shù)：

# adb shell insmod  /data/1ocal/s3c6410_leds.ko leds_state=3 點亮靠近電池的兩個 LED

使用下面的命令可以看到leds_state文件的內(nèi)容為3 :

# adb shell cat /sys/module/s3c6410_leds/parameters/leds_state

使用下面的命令可以將 leds_state文件的內(nèi)容改為 5

 # adb shel l ’echo 5 > /sys/module/s3c6410_leds/parameters/leds_ state’修改 leds_state文件的內(nèi)容后。在LED驅(qū)動代碼中的leds_state值會變成5.

使用模塊參數(shù)我們需要注意：

1. 通過module_param_array宏的第3個參數(shù)指定數(shù)組長度時使用指針類型的數(shù)據(jù)；

2. 如果linux驅(qū)動含有多個模塊參數(shù)，需要將這些參數(shù)用單引號或雙引號括起來；

3. 指定數(shù)組類型的參數(shù)值，逗號前后不能空格。

7>led燈完整代碼的編寫。

三、 測試led驅(qū)動

在本章學習過程中，前面已經(jīng)提到過測試方法，此處為更復雜的方法：可以向 LED 設備文件發(fā)送字符串，還可以發(fā)送 I/0 控制命令。其測試方式包括可執(zhí)行程序測試、 NDK 測試和 Java 測試。

1> 編寫測試 I/O 控制命令的通用程序

LED 驅(qū)動有兩種與設備文件交互的方式：

分別為：直接寫入字符串數(shù)據(jù)和I/O控制命令。

其中直接向設備文件寫入數(shù)據(jù)可以使用命令行方式來完成，也可以通過 write 函數(shù)來完成。但 I/0 控制命令只能通過 iocll 函數(shù)發(fā)出。

注意：編譯android源代碼有很多方法，例如：使用獨立的交叉編譯器、AndroidADK等。如果利用android源代碼編譯，要保證本機上有Android源代碼，并且在＜Android混代碼＞/development目錄為ioctl 目錄建立一個符號鏈接，符號鏈接名必須是ioctl。

1.在ioctl 目錄有一個 build_android.sh腳本文件，讀者可以直接運行這個腳本文件利用Adroid 源代碼編譯 ioctl【前提：按照build_android.sh文件中的路徑確定android源代碼的位置，或者修改build_android.sh文件中的Android源代碼路徑】-----à先編譯 test_ioctl文件----à將生成的ioctl文件上傳到開發(fā)板的“/data/local”目錄，最后執(zhí)行ioctl命令。

注意：ioctl 的命令行參數(shù)必須至少有3 個 （多余的被忽略〉，如果命令行參數(shù)小于 3 個，會輸出ioctl 命令的用法提示。

2.在開發(fā)板上運行的可執(zhí)行文件同樣可以在 eclipse集成環(huán)境中開發(fā)。由于ioctl是通用的，因此，應該為每一個需要測試的程序單獨建立1個 Eclipse 工程，當我們測試一個程序時，例如：led。我們需要建立一個eclipse目錄，用于存放eclipse工程的相關(guān)內(nèi)容。另外，還需要為每一個測試程序單獨建立1個腳本文件，其最后一條命令為 ioctl命令傳遞了3個參數(shù)，該條命令如下：

adb shell ‘/data/loctal/ioctl  /dev/s3c6410_leds 1 .2'//將第三個led點亮。

2> 使用 NDK 測試 LED 驅(qū)動

NDK 程序測試和可執(zhí)行程序測試差不多。只不過 NDK Library 可以被 Java 程序調(diào)用，而在 Android 系統(tǒng)中的可執(zhí)行程序在非 root 狀態(tài)下是無法直接被調(diào)用的。所以如果想在 Android 應用程序中測試 Linux 驅(qū)動， 最直接的方法就是使用 NDK。

3> 使用 Java 測試 LED 驅(qū)動

由于 JDK 未提供發(fā)送I/O命令的 API，因此使用 Java 只能通過發(fā)送控制字符串測試 LED 驅(qū)動。

四、 Led驅(qū)動移植

Android 系統(tǒng)能否正常運行，在很大程度上 取決于 Android 能否識別當前設備的硬件，例如，顯示屏、 Wi-Fi、 GPS、 GSM、藍牙、各種傳感器等，識別這些設備的工作主要由 Linux 驅(qū)動完成。而 Linux 驅(qū)動必須要在當前使用的 Linux 內(nèi)核下編譯才可以安裝在當前的 Linux 或 Android 系統(tǒng)中。LED 驅(qū)動最簡單的移植就是將其在不同 Linux內(nèi)核版本下進行編譯。

例如：以led驅(qū)動為例：

LED 驅(qū)動是通過設置 GPMDAT 寄存器來控制 LED 的亮滅的。 GPMDAT 寄存器的低 4位分別控制 4個 LED 。 0 表示打開 LED, 1 表示關(guān)閉 LED。這是在 OK64 1 0 開發(fā)板上的設置。如果要將 LED 驅(qū)動移植到另外基于 S3C6410 的開發(fā)版上，而這個目標開發(fā)板上恰好與 OK6410 開發(fā)板的 GPMDA1、寄存器的低 4 位表示的含義相反，也就是說， 1 表示打開 LED，0 表示關(guān)閉 LED, 那么 LED 驅(qū)動的代碼就要做相應的改變。首先要改變的就是 leds_init 函數(shù)。在 LED 驅(qū)動裝載后，會 用 OxE 設置 4個 LED 的默認狀態(tài)． 而在新的開發(fā)板上，就要將 OxE 變成 Oxl.

我們還需要修改控制 LED 的代碼，例如，下面的代碼用于發(fā)送控制字符串。需要將生成開關(guān) LED 的代碼互換位置。

注意：移植linux有一條非常重要，就是在修改Liunx驅(qū)動的源代碼時應盡量不修改linux驅(qū)動接口。