《智能家居系统》4
发布日期:2021-05-08 03:56:13 浏览次数:22 分类:精选文章

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在嵌入式Linux系统中,控制硬件需要硬件的驱动程序。液晶屏和触摸屏的驱动已经安装到Linux内核中,可以直接访问。液晶屏通常映射到 /dev/fb0,触摸屏映射到 /dev/input/event0。通过 open()read()write()close() 命令可以访问这些设备文件。

LED灯的驱动程序

LED灯的驱动程序通常由源文件 led_drv.c 实现,编译后生成带有 .ko 扩展名的模块文件。编译过程由 Makefile 定义,用于使用交叉编译工具进行编译。完成后,驱动程序可以通过 insmod led_drv.ko 加载到内核中。

驱动程序的安装

[root@GEC6818 /test]# insmod led_drv.ko

安装完成后,可以通过 ls /dev/led_drv -l 查看设备文件的权限和状态。

通过设备文件控制LED

以下是一个示例程序,用于通过设备文件控制LED灯的状态:

int main(void) {    int fd;    int ret;    char buf[2];  // buf[1]表示LED灯的灯号(8、9、10、11),buf[0]表示状态(1为ON,0为OFF)    fd = open("/dev/led_drv", O_WRONLY); // 打开LED驱动程序    if (fd < 0) {        perror("open led driver");        return -1;    }    while (1) {        buf[1] = 8;  // 选择LED8        buf[0] = 1;  // LED8打开        ret = write(fd, buf, sizeof(buf));        if (ret != 2) {            perror("write led driver");        }        usleep(300000);  // 300毫秒的延迟        buf[1] = 8;  // 选择LED8        buf[0] = 0;  // LED8关闭        ret = write(fd, buf, sizeof(buf));        if (ret != 2) {            perror("write led driver");        }        usleep(300000);  // 300毫秒的延迟    }    close(fd);    return 0;}

ARM处理器中的LED控制

在ARM处理器中,GPIO引脚用于控制LED灯的状态。以下是与LED相关的GPIO引脚信息:

  • D7对应GPIOE13
  • D8对应GPIOC17
  • D9对应GPIOC8
  • D10对应GPIOC7
  • D11对应GPIOC12

LED灯的状态控制原理:

  • GPIO输出高电平(3.3V)时,LED关闭。
  • GPIO输出低电平(0V)时,LED打开。

寄存器访问

在ARM处理器中,寄存器通过其虚拟地址进行访问。C语言中可以通过以下方法访问寄存器:

  • 通过指针:unsigned int *p = (unsigned int *)0xC001C024; *p = value;
  • 通过直接访问:*(unsigned int *)0xC001C024 = value;

寄存器操作可以通过按位操作符(&|~^<<>>)实现。例如:

  • 将寄存器中的某一位设置为1:a |= (1 << 17);
  • 将寄存器中的某一位清为0:a &= ~(1 << 17);
  • 将寄存器中的某一位取反:a ^= (1 << 17);

裸机程序编写

以下是一个裸机程序示例,用于控制LED灯的状态:

_start(){    // 配置GPIOC17为IO功能    *(unsigned int *)0xC001C024 &= ~(3 << 2);    *(unsigned int *)0xC001C024 |= (1 << 2);    // 配置GPIOC17为输出引脚    *(unsigned int *)0xC001C004 |= (1 << 17);    while (1) {        // LED8打开        *(unsigned int *)0xC001C000 &= ~(1 << 17);        delay(0x3000000);        // LED8关闭        *(unsigned int *)0xC001C000 |= (1 << 17);        delay(0x3000000);    }}delay(int data){    while (data--);}

裸机程序编译

使用Makefile文件进行交叉编译:

all:    arm-none-linux-gnueabi-gcc -o led8.o led8.c -c -nostdlib    arm-none-linux-gnueabi-ld -Ttext 0x40000000 -o led.elf led8.o    arm-none-linux-gnueabi-objcopy -O binary led.elf led.bin    arm-none-linux-gnueabi-objdump -D led.elf > led.dis

编译完成后,生成的二进制文件为 led.bin,可以通过网络下载到开发板中。

裸机程序调试

通过TFTP协议将裸机程序下载到开发板中:

tftp 0x40000000 led.bin

启动开发板的 uboot 命令行,并设置正确的网络配置:

setenv serverip 192.168.3.200setenv gatewayip 192.168.3.1setenv ipaddr 192.168.3.117saveenv

通过 ping 验证网络连接,并执行裸机程序:

go 0x40000000
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