【经验分享】i.MX6ULL开发：驱动开发7——按键输入捕获

a1a1a21 · 发表于 2022-8-23 13:09:30

前面几篇文章，从最基础的寄存器点灯，到设备树点灯，再到GPIO子系统点灯，一步步了解嵌入式Linux开发的各种点灯原理。点灯用到的都是GPIO的输出功能，这篇，通过按键的使用，来学习GPIO输入功能的使用。

1 硬件介绍

1.1 板子上按键原理图

先来看原理图，我板子上有4个按键sw1~sw4:

1.1.1 SW1

SW1是板子的系统复位按键，不可编程使用

1.1.2 SW2、SW3

SW2：SNVS_TAMPER1，GPIO5_1

平时是低电平，按下去是高电平。

SW3：ONOFF

它也是系统级的按键，用于长按进行开关机。

1.1.3 SW4

SW4是BOOT_MODE1脚，用来进行串行烧录模式切换，需要再与复位键配合使用。

本篇仅测试按键功能，因此可以该按键。

1.1.4 使用其中2个按键

板子上这4个按键的功能特性如下表：

本实验使用SW2和SW4这两个按键来进行实验。

2 软件编写

2.1 修改设备树文件

2.1.1 修改iomuxc节点

修改imx6ull-myboard.dts，在iomuxc节点的imx6ull-evk字节点下创建一个名为pinctrl_key的子节点，节点内容如下：

pinctrl_key: keygrp {<o:p></o:p> fsl,pins = <<o:p></o:p> MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER1__GPIO5_IO01 0x3080 /* SW2 */<o:p></o:p> MX6ULL_PAD_BOOT_MODE1__GPIO5_IO11 0xF080 /* SW4 */<o:p></o:p> >;};

复制代码

这部分是对引脚进行配置，这两个引脚的定义是在imx6ull-pinfunc-snvs.h文件中：

引脚宏定义后面的值，是对引脚功能的配置：

SW2：0x3080，即0011 0000 1000 0000

SW4：0xF080，即1000 0000 1000 0000

对照之前讲解GPIO的PAD寄存器的配置，根据两个按键的实际电路配置上拉或下拉。

/*<o:p></o:p>*bit 16:0 HYS关闭<o:p></o:p>*bit [15:14]: [00]下拉 [01]47k上拉 [10]100k上拉 [11]22k上拉 <---<o:p></o:p>*bit [13]: [0]kepper功能 [1]pull功能<o:p></o:p>*bit [12]: [0]pull/keeper-disable [1]pull/keeper-enable<o:p></o:p>*bit [11]: 0 关闭开路输出<o:p></o:p>*bit [10:8]: 00 保留值<o:p></o:p>*bit [7:6]: 10 速度100Mhz<o:p></o:p>*bit [5:3]: 000 输出disable <---<o:p></o:p>*bit [2:1]: 00 保留值<o:p></o:p>*bit [0]: 0 低转换率<o:p></o:p>*/

复制代码

注：SW4 (MX6ULL_PAD_BOOT_MODE1__GPIO5_IO11)这个GPIO，在设备中实际已经被其它设备(spi4)使用了。

在imx6ull-myboard.dts的300多行处，有：

pinctrl_spi4: spi4grp {
fsl,pins = <
MX6ULL_PAD_BOOT_MODE0__GPIO5_IO10 0x70a1
MX6ULL_PAD_BOOT_MODE1__GPIO5_IO11 0x70a1
MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER7__GPIO5_IO07 0x70a1
MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER8__GPIO5_IO08 0x80000000
>;
};
理论上我们应该把这里的配置给注释掉，因为1个IO是不能同时进行2种功能的。由于本次实验不使用spi4，暂且也先不管它，看看会有什么影响，如果影响了本实验，再给把这里的配置给注掉。

2.1.2 添加key节点

在根节点下创建名为key的按键节点，内容如下：

key {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
compatible = "myboard-key";
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&pinctrl_key>;
key1-gpio = <&gpio5 1 GPIO_ACTIVE_HIGH>; /* SW2 */
key2-gpio = <&gpio5 11 GPIO_ACTIVE_LOW>; /* SW4 */
status = "okay";
};

复制代码

2.2 编写按键驱动程序

按键驱动，也属于字符设备驱动，和之前的字符设备驱动的框架一样，主要的修改点在按键的硬件初始化配置已经按键的读取。

新建一个key-Bsp.c

2.2.1 按键的硬件初始化

初始化的流程，就是使用OF函数来从设备树中获取key节点，然后使用GPIO子系统的API函数，将GPIO配置为输入。

static int keyio_init(void)
{
keydev.nd = of_find_node_by_path("/key");
if (keydev.nd== NULL)
{
return -EINVAL;
}
keydev.key1_gpio = of_get_named_gpio(keydev.nd ,"key1-gpio", 0);
keydev.key2_gpio = of_get_named_gpio(keydev.nd ,"key2-gpio", 0);
if ((keydev.key1_gpio < 0)||(keydev.key2_gpio < 0))
{
printk("can't get key\r\n");
return -EINVAL;
}
printk("key1_gpio=%d, key2_gpio=%d\r\n", keydev.key1_gpio, keydev.key2_gpio);
/* 初始化key所使用的IO */
gpio_request(keydev.key1_gpio, "key1"); /* 请求IO */
gpio_request(keydev.key2_gpio, "key2"); /* 请求IO */
gpio_direction_input(keydev.key1_gpio); /* 设置为输入 */
gpio_direction_input(keydev.key2_gpio); /* 设置为输入 */
return 0;
}

复制代码

2.2.2 读取按键的值

读取按键的值，也是GPIO子系统的API函数来读取。读取到按键的值后，将该值传递出来给应用层使用，注意这里使用了原子操作的方式atomic_set和atomic_read实现数据的写入和读取。

/* 定义按键值 */
#define KEY1VALUE 0X01 /* 按键值 */
#define KEY2VALUE 0X02 /* 按键值 */
#define INVAKEY 0X00 /* 无效的按键值 */
static ssize_t key_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
int ret = 0;
int value;
struct key_dev *dev = filp->private_data;
if (gpio_get_value(dev->key1_gpio) == 1) /* key1按下 */
{
printk("get key1: high\r\n");
while(gpio_get_value(dev->key1_gpio)); /* 等待按键释放 */
atomic_set(&dev->keyvalue, KEY1VALUE);
}
else if (gpio_get_value(dev->key2_gpio) == 0) /* key2按下 */
{
printk("get key2: low\r\n");
while(!gpio_get_value(dev->key2_gpio)); /* 等待按键释放 */
atomic_set(&dev->keyvalue, KEY2VALUE);
}
else
{
atomic_set(&dev->keyvalue, INVAKEY); /* 无效的按键值 */
}
value = atomic_read(&dev->keyvalue);
ret = copy_to_user(buf, &value, sizeof(value));
return ret;
}