[ARM應用]按鍵中斷驅(qū)動實例
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1 實驗目的
本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/201612/341050.htm(1)了解按鍵原理及其與S3C2410的接口電路設計
(2)了解S3C2410芯片的外部中斷處理機制
(3)掌握按鍵中斷驅(qū)動的編寫及測試過程
2 實驗原理
(1)按鍵的硬件原理
在嵌入式系統(tǒng)中，按鍵的硬件原理比較簡單，通過一個上拉電阻將處理器的外部中斷(或GPIO)引腳拉高，電阻的另一端連接按鍵并接地即可實現(xiàn)。如圖2-1所示：
![[ARM應用]按鍵中斷驅(qū)動實例 - Fantity Wei - Footprint](http://editerupload.eepw.com.cn/201612/10341480640071.jpg)
圖
2-1按鍵接口電路
仔細看圖2-1，不難知道，當按鍵被按下時，EINT0上將產(chǎn)生低電平，這個低電平將中斷CPU，CPU可以依據(jù)中斷判斷按鍵被按下。
(2)按鍵“消抖”
所有按鍵、觸摸屏等機械設備都存在一個固有的問題，那就是"抖動"，按鍵從最初接通到穩(wěn)定接通要經(jīng)過數(shù)毫秒乃至數(shù)十毫秒，其間可能發(fā)生多次"接通―斷開"的過程。因此僅僅依據(jù)中斷被產(chǎn)生就認定有一次按鍵行為是很不準確的。如果不消除"抖動"的影響，一次按鍵可能被理解為多次按鍵。
消除按鍵抖動影響的方法是：在判斷有鍵按下后，進行軟件延時(如20ms，在延時過程中要屏蔽對應中斷)，再判斷鍵盤狀態(tài)，如果仍處于按鍵按下狀態(tài)，則可以判定該按鍵被按下。圖2-2是典型的包含消抖功能的按鍵中斷處理流程。
![[ARM應用]按鍵中斷驅(qū)動實例 - Fantity Wei - Footprint](http://www.eeworld.com.cn/uploadfile/2016/1122/1479778943304407.jpg)
圖2-2 按鍵中斷處理流程
3 實驗任務
(1)編寫按鍵中斷設備驅(qū)動程序，驅(qū)動程序中手動定義設備名稱及主設備號為213，實現(xiàn)與BUTTON設備相應的端口配置，中斷的申請，以及讀寫設備的接口函數(shù)等。
(2)將驅(qū)動編譯成模塊，并實現(xiàn)模塊的加載及卸載。
(3)編寫驅(qū)動的測試程序，在程序中實現(xiàn)打開BUTTON設備和LED設備，主循環(huán)中不斷讀取按鍵的狀態(tài)，當按鍵按下時，控制LED亮一段時間(1S左右)后滅掉。
4. 實驗步驟
以下操作都在nfs文件系統(tǒng)目錄(/home/kernel/rootfs/rootfs)下進行,因此先執(zhí)行如下命令。獲取
cd /home/kernel/rootfs/rootfs
(1)編寫led.c文件
建立led目錄：
mkdir usr/button
進入button目錄，在該目錄下建立兩個子目錄driver 和test ，前者用來存放驅(qū)動程序，后者用來存放驅(qū)動測試程序：
cd usr/ button
mkdir driver test
進入驅(qū)動程序目錄，建立設備驅(qū)動文件button.c：
cd driver
vi button.c
按鍵驅(qū)動程序如下button.c所示：
/*************************** 頭文件 ***************************/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
//*********************** 定義設備結(jié)構(gòu)體及相關(guān)宏 ***************************
#define DEVICE_NAME "button" //定義設備名
#define DEVICE_MAJOR 213 //手動定義BUTTON設備的主設備號為213
static int button_major = DEVICE_MAJOR ;
#define BUTTON_IRQ IRQ_EINT0 //定義BUTTON對應S3C2410的外部中斷0
#define BUTTON S3C2410_GPF0 //定義BUTTON對應S3C2410的GPF0端口
#define BUTTON_EINT0 S3C2410_GPF0_EINT0
#define BUTTON_INP S3C2410_GPF0_INP
#define BUTTON_UP 0 //按鍵抬起狀態(tài)
#define BUTTON_DOWN 1 //按鍵按下狀態(tài)
#define BUTTON_X 2 //不確定狀態(tài)，本實例中可理解為抖動狀態(tài)
//定義BUTTON設備結(jié)構(gòu)體
struct button_dev
{
struct cdev cdev; //BUTTON設備對應一個字符設備結(jié)構(gòu)體
int status; //按鍵狀態(tài)標識：抬起、按下、抖動
};
static struct button_dev dev;
//***************************** 函數(shù)聲明 *********************************
void s3c2410_button_s3c2410_button_InitIO(void); //初始化IO端口的函數(shù)
/*
******************************s3c2410_button_InitIO**********************
*描述 :初始化IO端口
*參數(shù) :無
*返回值:無
*************************************************************************
*/
void s3c2410_button_InitIO(void)
{
s3c2410_gpio_cfgpin(BUTTON,BUTTON_EINT0); //配置按鍵中斷的端口為中斷功能
}
/*
******************************isr_button()*******************************
*描述 :EINT0的中斷處理函數(shù)，設置按鍵狀態(tài)為BUTTON_X
*參數(shù) :irq :中斷號; dev_id;regs;
*返回值:成功返回0
*在linux/interrupt.h中定義了typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int, void *);
*************************************************************************
*/
static irqreturn_t isr_button(int irq,void *dev_id,struct pt_regs *regs)
{
disable_irq(0); //禁止中斷
dev.status = BUTTON_X;//將按鍵置為抖動狀態(tài)，說明有按鍵中斷，但不一定有鍵按下
enable_irq(0); //使能中斷
return 0;
}
/*
**************************s3c2410_button_open()**************************
*描述 :打開設備函數(shù)，向系統(tǒng)申請中斷
*參數(shù) :struct inode *inode,struct file *filp
*返回值:失敗返回錯誤代碼ret，成功返回0
*************************************************************************
*/
static int s3c2410_button_open(struct inode *inode,struct file *filp)
{
int ret;
ret=request_irq(BUTTON_IRQ,isr_button,IRQF_SAMPLE_RANDOM,DEVICE_NAME,NULL); //申請中斷
if(ret) {//申請失敗
printk("BUTTON_IRQ: could not register interruptn");
return ret;
}
return 0;
}
/*
************************s3c2410_button_release()*************************
*描述 :注銷設備函數(shù)，實現(xiàn)中斷釋放
*參數(shù) :struct inode *inode,struct file *filp
*返回值:0
*************************************************************************
*/
static int s3c2410_button_release(struct inode *inode,struct file *filp)
{
free_irq(BUTTON_IRQ,NULL); //釋放中斷
return 0;
}
/*
**************************3c2410_button_ioctl()**************************
*描述 :IO控制函數(shù)，本實例中不做任何事
*參數(shù) :cmd: 用戶定義的IO控制命令; arg: 傳遞用戶參數(shù)
*返回值:0
*************************************************************************
*/
static int s3c2410_button_ioctl(struct inode *inode,struct file *filp,
unsigned int cmd,unsigned long arg)
{
return 0;
}
/*
**************************s3c2410_button_read()**************************
*描述 :讀函數(shù)，讀取按鍵的狀態(tài)
*參數(shù) :buffer: 用來存儲按鍵狀態(tài);
count: 用來記錄用戶讀取了多少個字符
*返回值:count：用戶讀取的字符數(shù)
*************************************************************************
*/
static ssize_t s3c2410_button_read(struct file *filp,char *buffer,size_t count,loff_t *ppos)
{
int ret = count ;
if(dev.status = BUTTON_X){//如果按鍵狀態(tài)是BUTTON_X，說明有按鍵中斷產(chǎn)生。
msleep(20); //延時20毫秒去除按鍵抖動
disable_irq(0); //禁止中斷
s3c2410_gpio_cfgpin(BUTTON,BUTTON_INP); //配置按鍵中斷的端口為輸入功能
if(!s3c2410_gpio_getpin(BUT
if(!s3c2410_gpio_getpin(BUTTON)){//讀取端口的值，如果是0說明按鍵按下
dev.status = BUTTON_DOWN;
}
else dev.status = BUTTON_UP; //如果為1，說明只是按鍵抖動
//重新配置按鍵中斷的端口為中斷功能
s3c2410_gpio_cfgpin(BUTTON,S3C2410_GPF0_EINT0);
enable_irq(0); //使能中斷
}
put_user(dev.status,(int *)buffer); //將按鍵狀態(tài)提交給用戶
return ret;
}
/*
**************************3c2410_button_write()**************************
*描述 :寫操作函數(shù)，本實例中不做任何事
*參數(shù) :
*返回值:count
*************************************************************************
*/
static ssize_t s3c2410_button_write(struct file *filp,char *buffer,size_t count,loff_t *ppos)
{
int ret = count;
return ret;
}
/*
**************************s3c2410_button_fops****************************
*描述 :文件操作結(jié)構(gòu)體，實現(xiàn) s3c2410_button_open()等函數(shù)與open()等系統(tǒng)調(diào)用的連接
*參數(shù) :
*返回值:
*************************************************************************
*/
static struct file_operations s3c2410_button_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = s3c2410_button_open,
.release = s3c2410_button_release,
.ioctl = s3c2410_button_ioctl,
.read = s3c2410_button_read,
.write = s3c2410_button_write,
};
/*
**************************button_setup_cdev()****************************
*描述 :安裝模塊的函數(shù)，在設備加載模塊里面調(diào)用
*參數(shù) :無
*返回值:無
*************************************************************************
*/
static void button_setup_cdev(void)
{
int err,devno = MKDEV(button_major,0);
cdev_init(&dev.cdev,&s3c2410_button_fops);
dev.cdev.owner = THIS_MODULE;
dev.cdev.ops = &s3c2410_button_fops;
err = cdev_add(&dev.cdev,devno,1);
if(err)
printk("Error %d adding BUTTON%d",err);
}
/*
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