AT9260 GPIO中断
nuligannima 2012-01-08
＃i nclude <linux/init.h>
＃i nclude <linux/dma-mapping.h>
＃i nclude <linux/module.h>
＃i nclude <linux/sched.h>
＃i nclude <linux/completion.h>
＃i nclude <linux/interrupt.h>
＃i nclude <linux/clk.h>
＃i nclude <linux/platform_device.h>
＃i nclude <linux/atmel_pdc.h>
＃i nclude <asm/io.h>
＃i nclude <asm/system.h>
＃i nclude <asm/uaccess.h>
＃i nclude <linux/semaphore.h>
＃i nclude <linux/kernel.h>
＃i nclude <linux/cdev.h>
＃i nclude <linux/types.h>
＃i nclude <linux/fs.h>
＃i nclude <linux/input.h>
＃i nclude <linux/errno.h>
＃i nclude <linux/irq.h>
＃i nclude <linux/debugfs.h>
＃i nclude <linux/seq_file.h>
＃i nclude <linux/list.h>
＃i nclude <mach/board.h>
＃i nclude <mach/gpio.h>
＃i nclude <mach/irqs.h>
＃i nclude <mach/hardware.h>
＃i nclude <mach/at91_pio.h>
#define DEVICE_NAME "button"
#define KEY_TIMER_DELAY1 (HZ/50) //按键按下去抖延时20毫秒
#define KEY_TIMER_DELAY2 (HZ/10) //按键抬起去抖延时100毫秒
#define KEYSTATUS_DOWN 0 //按键按下
#define KEYSTATUS_UP 1 //按键抬起
#define KEYSTATUS_DOWNX 2 //按键不确定
#define KEY_NUM 4 // 4个按键
#define DP_MAJOR 0//主设备号
#define DP_MINOR 0 //次设备号
unsigned int button_major = DP_MAJOR;
// 按键驱动的设备结构体、定时器
#define MAX_KEY_BUF 16 // 按键缓存区大小
typedef unsigned char KEY_RET;
// 设备结构体
typedef struct
{
unsigned int keyStatus[KEY_NUM]; // 4个按键的按键状态
KEY_RET buf[MAX_KEY_BUF];
unsigned int head,tail; // 按键缓存区头和尾
wait_queue_head_t wq; // 等待队列
struct cdev cdev; // cdev 结构体
}KEY_DEV;
KEY_DEV key_dev,*key_devp;
#define BUF_HEAD (key_dev.buf[key_dev.head]) //缓冲头
#define BUF_TAIL (key_dev.buf[key_dev.tail]) //缓冲尾
#define INCBUF(x,mod) ((++(x))&((mod)-1))
static struct timer_list key_timer[KEY_NUM]; // 4个按键去抖定时器
// 按键硬件资源、键值信息结构体
static struct key_info
{
int irq_no; // 中断号
int irq_type; // 中断类型
unsigned int gpio_port; // GPIO端口
int key_no; // 键值
}key_info_tab[4]=
// 按键所使用的CPU资源
{
{
AT91_PIN_PB0,AT91_AIC_SRCTYPE_FALLING,AT91_PIN_PB0,1
},
{
AT91_PIN_PB1,AT91_AIC_SRCTYPE_FALLING,AT91_PIN_PB1,2
},
{
AT91_PIN_PB2,AT91_AIC_SRCTYPE_FALLING,AT91_PIN_PB2,3
},
{
AT91_PIN_PB3,AT91_AIC_SRCTYPE_FALLING,AT91_PIN_PB3,4
},
};
// 初始化
static void at91sam9260_key_io_init(void)
{
at91_set_gpio_input(AT91_PIN_PB0, 1);
at91_set_deglitch(AT91_PIN_PB0, 1);
at91_set_gpio_input(AT91_PIN_PB1, 1);
at91_set_deglitch(AT91_PIN_PB1, 1);
at91_set_gpio_input(AT91_PIN_PB2, 1);
at91_set_deglitch(AT91_PIN_PB2, 1);
at91_set_gpio_input(AT91_PIN_PB3, 1);
at91_set_deglitch(AT91_PIN_PB3, 1);
}
/* 记录键值并唤醒等待队列 */
static void keyEvent(unsigned int key)
{
BUF_HEAD = key_info_tab[key].key_no; // 记录键值
key_dev.head = INCBUF(key_dev.head, MAX_KEY_BUF); // 调整缓冲区头指针
wake_up_interruptible(&(key_dev.wq)); // 唤醒等待队列
}
// 按键设备的中断处理
// 键被按下后，将发生中断，在中断处理程序中，应该关闭中断进入查询模式，延迟20ms以实现去抖动
// 这个中断处理过程只包含顶半部，无底半部
static irqreturn_t at91sam9260_enit_key(int irq,void *dev_id,struct pt_regs *reg)
{
int key = (int)dev_id;
int found = 0;
int i;
for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(key_info_tab); i++) // 查找产生中断的按键
{
if (key_info_tab[i].irq_no == irq)
{
found = 1;
break;
}
}
if (!found) // 没找到
{
printk(KERN_NOTICE"bad irq %d in button\n", irq);
return IRQ_NONE; //错误的中断
}
disable_irq(key_info_tab[key].irq_no); // 找到，关闭对应中断
key_dev.keyStatus[key] = KEYSTATUS_DOWNX; // 不确定是否为按下
key_timer[key].expires = jiffies + KEY_TIMER_DELAY1;// 延迟
add_timer(&key_timer[key]); // 启动定时器
return IRQ_HANDLED; //正确的中断
}
// 定时器处理函数
static void key_timer_handler(unsigned long data)
{
int key = data;
//获取当前按键引脚上的电平值来判断按键是按下还是抬起
int up = at91_get_gpio_value(key_info_tab[key].gpio_port);
if (!up)
{
if (key_dev.keyStatus[key] == KEYSTATUS_DOWNX)
//从中断进入
{
key_dev.keyStatus[key] = KEYSTATUS_DOWN;
key_timer[key].expires = jiffies + KEY_TIMER_DELAY2; //延迟
keyEvent(key); //记录键值，唤醒等待队列
add_timer(&key_timer[key]);
}
else
{
key_timer[key].expires = jiffies + KEY_TIMER_DELAY2; //延迟
add_timer(&key_timer[key]);
}
}
else //键已抬起
{
key_dev.keyStatus[key] = KEYSTATUS_UP;
enable_irq(key_info_tab[key].irq_no);
}
}
// 按键设备驱动的中断申请函数
// 申请系统中断，中断方式为下降沿触发
static int request_irqs(void)
{
struct key_info *k;
int i;
int ret;
for(i = 0; i < sizeof(key_info_tab)/sizeof(key_info_tab[1]); i++)
// for(i = 0; i < 1; i++)
{
k = key_info_tab + i;
//设置4个IO口为中断下降沿触发方式
set_irq_type(key_info_tab[i].irq_no, key_info_tab[i].irq_type); // 设置中断类型
//申请中断(类型为快速中断，中断服务时屏蔽所有外部中断？)将按键序列号作为参数传入中断服务程序
// if(request_irq(k->irq_no,at91sam9260_enit_key,0,DEVICE_NAME,(void *)i))
ret = request_irq(k->irq_no,at91sam9260_enit_key,0,DEVICE_NAME,(void *)i);
if(ret)
{
printk(KERN_NOTICE "buttons:ret is %d\r\n",ret);
return -1;
}
}
return 0;
}
// 释放中断
static void free_irqs(void)
{
struct key_info *k;
int i;
for(i = 0; i < sizeof(key_info_tab)/sizeof(key_info_tab[1]); i++)
{
k = key_info_tab + i;
free_irq(k->irq_no,(void *)i);
}
}
// 按键设备驱动的打开、释放函数
static int at91sam9260_key_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
key_dev.head = key_dev.tail = 0; //清空按键动作缓冲区
// keyEvent = keyEvent_raw; //函数指针指向按键处理函数keyEvent_raw
return 0;
}
static int at91sam9260_key_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
// keyEvent = keyEvent_dummy; //函数指针指向空函数
return 0;
}
// 按键设备驱动读函数
static ssize_t at91sam9260_key_read(struct file *filp, char __user *buf, ssize_t count,
loff_t*ppos)
{
unsigned int key_ret;
unsigned long flags;
retry:
if (key_dev.head != key_dev.tail) // 缓冲区有数据？
{
local_irq_save(flags); // 进入临界区 ，关中断
key_ret = BUF_TAIL; // 读出键值
key_dev.tail = INCBUF(key_dev.tail, MAX_KEY_BUF); // 调整缓冲区尾指针
local_irq_restore(flags); // 退出临界区，开中断
if(copy_to_user(buf, (void *)&key_ret, sizeof(unsigned int))) // 拷贝到用户空间
{
return -EFAULT;
}
else
{
return sizeof(unsigned int);
}
}
else // 缓冲区没数据
{
if (filp->f_flags & O_NONBLOCK) // 若采用非阻塞方式读取则返回错误
{
return -EAGAIN;
}
interruptible_sleep_on(&(key_dev.wq)); // 使进程睡眠
if (signal_pending(current)) //在这里等中断
{ // 如果是信号中断
return -ERESTARTSYS;
}
goto retry;
}
return sizeof(unsigned int);
}
// 按键设备驱动文件操作结构体，主要实现打开、释放和读函数
static struct file_operations at91sam9260_key_fops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.open = at91sam9260_key_open, // 启动设备
.release = at91sam9260_key_release, // 关闭设备
.read = at91sam9260_key_read, // 读取按键的键值
};
// 模块加载函数包括:设备号申请、cdev的添加，另:申请中断、初始化定时器和队列；
// 模块卸载函数恰好相反
static int __init at91sam9260_key_init(void)
{
int i;
int result;
// 申请设备号
dev_t dev = MKDEV(button_major, DP_MINOR);
/* 申请设备号 */
if (button_major)
result = register_chrdev_region(dev, 1, DEVICE_NAME);
else /* 动态申请设备号 */
{
result = alloc_chrdev_region(&dev, 0, 1, DEVICE_NAME);
button_major = MAJOR(dev);
printk(KERN_INFO "Todo: mknod /dev/%s c %d 0\n", DEVICE_NAME, button_major);
}
// 分配设备结构体的内存
key_devp = kmalloc(sizeof(key_dev),GFP_KERNEL);
if(!key_devp)
{
result = - ENOMEM;
goto fail_malloc;
}
// 添加cdev
memset(key_devp,0,sizeof(key_dev));
cdev_init(&key_dev.cdev, &at91sam9260_key_fops);
if(cdev_add(&key_dev.cdev, dev, 1)){
printk(KERN_ALERT"Add char dev error!\n");
}
key_dev.head = key_dev.tail = 0; // 初始化结构体
for(i = 0; i < KEY_NUM; i++)
{
key_dev.keyStatus[i] = KEYSTATUS_UP;
}
init_waitqueue_head(&(key_dev.wq)); // 等待队列
// 初始化定时器，实现软件的去抖动
/* 初始化定时器 */
for(i = 0; i < KEY_NUM; i++)
{
key_timer[i]. = key_timer_handler;
key_timer[i].data = i;
init_timer(&key_timer[i]);
}
at91sam9260_key_io_init(); // 初始化
// 注册中断函数
if(-1 == request_irqs())
{
printk(KERN_NOTICE "request_irqs failed!\r\n");
}
else
{
printk(KERN_NOTICE "request_irqs success!\r\n");
}
/*
for(i = 0; i < KEY_NUM; i++)
{
setup_timer(&key_timer[i],key_timer_handler,i);
}
*/
fail_malloc:unregister_chrdev_region(dev,1);
return result;
}
// 按键设备驱动的模块卸载函数
static void __exit at91sam9260_key_exit(void)
{
free_irqs(); // 注销中断
// 释放设备号，删除cdev
cdev_del(&key_dev.cdev); // 删除字符设备结构体
kfree(key_devp);
unregister_chrdev_region(MKDEV(button_major,DP_MINOR),1); // 删除字符设备
}
MODULE_AUTHOR("launch");
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
module_init(at91sam9260_key_init);
module_exit(at91sam9260_key_exit);
