Linux驱动之定时器在按键去抖中的应用
发布日期:2021-08-16 13:28:01 浏览次数:22 分类:技术文章

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机械按键在按下的过程中会出现抖动的情况,如下图,这样就会导致本来按下一次按键的过程会出现多次中断,导致判断出错。在按键驱动程序中我们可以这么做:

在按键驱动程序中我们可以这么做来取消按键抖动的影响:当出现一个按键中断后不会马上去处理它,而是延时一个抖动时间(一般10ms),如果在这个时间内再次出现中断那么再次延时10ms。这样循环,一直到在这个10ms内只有一个按键中断,那么就认为这次是真的按键值,然后在定时器处理函数里处理它。上述过程可以利用内核的定时器来实现。

定时器二要素:定时时间、定时时间到后做什么事情。根据这两个要素来编写程序,直接在sixth_drv.c的驱动程序上更改直接看到代码:

1、定时器的创建,先建立一个定时器结构

static struct timer_list buttons_timer;//定义一个定时器

2、在模块装载时初始化定时器

static int sixth_drv_init(void){
/*增加一个定时器用于处理按键抖动*/
init_timer(&buttons_timer);
buttons_timer.expires = 0;//定时器的定时时间//
buttons_timer->data = (unsigned long) cs;
buttons_timer.function = buttons_timeout;//定时时间到后的处理函数
add_timer(&buttons_timer);//将定义的定时器放入定时器链表
sixthmajor = register_chrdev(0, "buttons", &sixth_drv_ops);//注册驱动程序
if(sixthmajor < 0)
printk("failes 1 buttons_drv register\n");
sixth_drv_class = class_create(THIS_MODULE, "buttons");//创建类
if(sixth_drv_class < 0)
printk("failes 2 buttons_drv register\n");
sixth_drv_class_dev = class_device_create(sixth_drv_class, NULL, MKDEV(sixthmajor,0), NULL,"buttons");//创建设备节点
if(sixth_drv_class_dev < 0)
printk("failes 3 buttons_drv register\n");
gpfcon = ioremap(0x56000050, 16);//重映射
gpfdat = gpfcon + 1;
gpgcon = ioremap(0x56000060, 16);//重映射
gpgdat = gpgcon + 1;
printk("register buttons_drv\n");
return 0;}

3、编写定时器处理函数

static void buttons_timeout(unsigned long data){
unsigned int pin_val;
static long cnt=0;
//printk("timeout cnt : %d\n",++cnt);
if(pin_des==NULL)
return;
else
{
//
printk("pin_des != NULL\n");
pin_val = s3c2410_gpio_getpin(pin_des->pin);
if(pin_val) //按键松开
key_val = 0x80 | pin_des->key_val;
else
key_val = pin_des->key_val;
wake_up_interruptible(&button_waitq);   /* 唤醒休眠的进程 */
ev_press = 1;
kill_fasync(&sixth_fasync, SIGIO, POLL_IN);//发生信号给进程
}}

4、当在卸载驱动时将定时器删除;在中断处理程序中直接改变定时器的超时时间,并记录下是哪个按键按下的即可,其他处理都在定时器超时函数中。直接看到完整代码:

#include 
      
       #include 
       
        #include 
        
         #include 
         
          #include 
          
           
//含有iomap函数iounmap函数#include  //含有copy_from_user函数#include  //含有类相关的处理函数#include  //含有S3C2410_GPF0等相关的#include 
//含有IRQ_HANDLED\IRQ_TYPE_EDGE_RISING#include     //含有IRQT_BOTHEDGE触发类型#include   //含有request_irq、free_irq函数#include  #include    //含有各种错误返回值//#include  static struct class *sixth_drv_class;//类static struct class_device *sixth_drv_class_dev;//类下面的设备static int sixthmajor;static unsigned long *gpfcon = NULL;static unsigned long *gpfdat = NULL;static unsigned long *gpgcon = NULL;static unsigned long *gpgdat = NULL;struct fasync_struct *sixth_fasync;
static unsigned int key_val;struct pin_desc {
unsigned int pin;
unsigned int key_val;};static struct pin_desc  pins_desc[4] = {
{S3C2410_GPF0,0x01},
{S3C2410_GPF2,0x02},
{S3C2410_GPG3,0x03},
{S3C2410_GPG11,0x04}};static struct pin_desc *pin_des=NULL;static unsigned int ev_press;static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(button_waitq);//注册一个等待队列button_waitq static atomic_t open_flag = ATOMIC_INIT(1);
 //定义原子变量open_flag 并初始化为1static DECLARE_MUTEX(button_lock);
 //定义互斥锁static struct timer_list buttons_timer;//定义一个定时器/*  *0x01、0x02、0x03、0x04表示按键被按下  */  /*  *0x81、0x82、0x83、0x84表示按键被松开  *//*  *利用dev_id的值为pins_desc来判断是哪一个按键被按下或松开  */static irqreturn_t buttons_irq(int irq, void *dev_id){
pin_des = (struct pin_desc *)dev_id;//取得哪个按键被按下的状态
mod_timer(&buttons_timer, jiffies+HZ/100);//10ms之后调用定时器处理函数
return IRQ_HANDLED;}static int sixth_drv_open (struct inode * inode, struct file * file){
int ret;//
if(atomic_dec_and_test(&open_flag)==0)//自检后是否为0,不为0说明已经被人调用//
{//
atomic_inc(&open_flag);//原子变量+1//
return -EBUSY;//
}
if(file->f_flags & O_NONBLOCK)//非阻塞方式
{
if(down_trylock(&button_lock))//获取信号量失败则返回
return -EBUSY;
}
else
down(&button_lock);//获得信号量
ret = request_irq(IRQ_EINT0, buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, "s1", (void * )&pins_desc[0]);
if(ret)
{
printk("open failed 1\n");
return -1;
}
ret = request_irq(IRQ_EINT2, buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, "s2", (void * )& pins_desc[1]);
if(ret)
{
printk("open failed 2\n");
return -1;
}
ret = request_irq(IRQ_EINT11, buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, "s3", (void * )&pins_desc[2]);
if(ret)
{
printk("open failed 3\n");
return -1;
}
ret = request_irq(IRQ_EINT19, buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, "s4", (void * )&pins_desc[3]);
if(ret)
{
printk("open failed 4\n");
return -1;
}
return 0;}static int sixth_drv_close(struct inode * inode, struct file * file){//
atomic_inc(&open_flag);//原子变量+1
up(&button_lock);//释放信号量
free_irq(IRQ_EINT0 ,(void * )&pins_desc[0]);
 free_irq(IRQ_EINT2 ,(void * )& pins_desc[1]);
free_irq(IRQ_EINT11 ,(void * )&pins_desc[2]);
free_irq(IRQ_EINT19 ,(void * )&pins_desc[3]);
return 0;}static ssize_t sixth_drv_read(struct file * file, char __user * userbuf, size_t count, loff_t * off){
int ret;
if(count != 1)
{
printk("read error\n");
return -1;
}
if(file->f_flags & O_NONBLOCK)//非阻塞方式
{
if(!ev_press)//判断是否有按键按下,如果没有直接返回
{
key_val = 0;
ret = copy_to_user(userbuf, &key_val, 1);
return -EBUSY;
}
}
else//如果没有按键动作,直接进入休眠
wait_event_interruptible(button_waitq, ev_press);//将当前进程放入等待队列button_waitq中
ret = copy_to_user(userbuf, &key_val, 1);
ev_press = 0;//按键已经处理可以继续睡眠
if(ret)
{
printk("copy error\n");
return -1;
}
return 1;}static unsigned int sixth_drv_poll(struct file *file, poll_table *wait){
unsigned int ret = 0;
poll_wait(file, &button_waitq, wait);//将当前进程放到button_waitq列表
if(ev_press)
ret |=POLLIN;//说明有数据被取到了
return ret;}static int sixth_drv_fasync(int fd, struct file * file, int on){
int err;
printk("fansync_helper\n");
err = fasync_helper(fd, file, on, &sixth_fasync);//初始化sixth_fasync
if (err < 0)
return err;
return 0;}static struct file_operations sixth_drv_ops = {
.owner   = THIS_MODULE,
.open
=  sixth_drv_open,
.read
 = sixth_drv_read,
.release = sixth_drv_close,
.poll
  =  sixth_drv_poll,
.fasync   = sixth_drv_fasync,
};static void buttons_timeout(unsigned long data){
unsigned int pin_val;
static long cnt=0;
//printk("timeout cnt : %d\n",++cnt);
if(pin_des==NULL)
return;
else
{
//
printk("pin_des != NULL\n");
pin_val = s3c2410_gpio_getpin(pin_des->pin);
if(pin_val) //按键松开
key_val = 0x80 | pin_des->key_val;
else
key_val = pin_des->key_val;
wake_up_interruptible(&button_waitq);   /* 唤醒休眠的进程 */
ev_press = 1;
kill_fasync(&sixth_fasync, SIGIO, POLL_IN);//发生信号给进程
}}static int sixth_drv_init(void){
/*增加一个定时器用于处理按键抖动*/
init_timer(&buttons_timer);
buttons_timer.expires = 0;//定时器的定时时间//
buttons_timer->data = (unsigned long) cs;
buttons_timer.function = buttons_timeout;//定时时间到后的处理函数
add_timer(&buttons_timer);//将定义的定时器放入定时器链表
sixthmajor = register_chrdev(0, "buttons", &sixth_drv_ops);//注册驱动程序
if(sixthmajor < 0)
printk("failes 1 buttons_drv register\n");
sixth_drv_class = class_create(THIS_MODULE, "buttons");//创建类
if(sixth_drv_class < 0)
printk("failes 2 buttons_drv register\n");
sixth_drv_class_dev = class_device_create(sixth_drv_class, NULL, MKDEV(sixthmajor,0), NULL,"buttons");//创建设备节点
if(sixth_drv_class_dev < 0)
printk("failes 3 buttons_drv register\n");
gpfcon = ioremap(0x56000050, 16);//重映射
gpfdat = gpfcon + 1;
gpgcon = ioremap(0x56000060, 16);//重映射
gpgdat = gpgcon + 1;
printk("register buttons_drv\n");
return 0;}static void sixth_drv_exit(void){
del_timer(&buttons_timer);
unregister_chrdev(sixthmajor,"buttons");
class_device_unregister(sixth_drv_class_dev);
class_destroy(sixth_drv_class);
iounmap(gpfcon);
iounmap(gpgcon);
printk("unregister buttons_drv\n");}module_init(sixth_drv_init);module_exit(sixth_drv_exit);MODULE_LICENSE("GPL");
View Code

 

5、测试代码还是沿用sisth_test.c。将驱动程序和测试程序编译后的文件放入网络文件系统,测试发现不再出现抖动情况。具体过程参考

 

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转载地址:https://blog.csdn.net/weixin_30807779/article/details/98236684 如侵犯您的版权,请留言回复原文章的地址,我们会给您删除此文章,给您带来不便请您谅解!

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