文章目录
一、设备节点添加
二、创建驱动文件代码
2.1 核心数据结构
2.2 按键值定义
2.3 关键函数实现
三、创建测试文件
四、测试
一、设备节点添加
首先在设备树文件中添加pinctrl以及在根目录下添加设备节点。如下：
//创建按键输入的pinctrlpinctrl_key: keygrp {fsl,pins = <MX6UL_PAD_UART1_CTS_B__GPIO1_IO18 0xF080 /* KEY0 */>;};
//创建按键节点key {#address-cells = <1>;#size-cells = <1>;compatible = "atkalpha-key";pinctrl-names = "default";pinctrl-0 = <&pinctrl_key>;key-gpio = <&gpio1 18 GPIO_ACTIVE_LOW>; /* KEY0 */status = "okay";};
};
二、创建驱动文件代码
2.1 核心数据结构
定义结构体，其中包含按键驱动所需的信息，使用atomic_t类型保证按键值的原子操作。
struct key_dev {dev_t devid; /* 设备号 */struct cdev cdev; /* cdev结构体 */struct class *class; /* 类 */struct device *device; /* 设备 */int major; /* 主设备号 */int minor; /* 次设备号 */struct device_node *nd; /* 设备树节点 */int key_gpio; /* 按键GPIO编号 */atomic_t keyvalue; /* 按键值 */
};2.2 按键值定义
驱动中定义了两个按键状态：按下(1)和未按下/无效(0)。
#define KEY0VALUE 1 /* 按键值 */
#define INVAKEY 0 /* 无效的按键值 */2.3 关键函数实现
首先是GPIO初始化：从设备树获取按键GPIO信息，并配置为输入
static int keyio_init(void)
{keydev.nd = of_find_node_by_path("/key");if (keydev.nd == NULL) {return -EINVAL;}keydev.key_gpio = of_get_named_gpio(keydev.nd, "key-gpio", 0);if (keydev.key_gpio < 0) {printk("can't get key0\r\n");return -EINVAL;}printk("key_gpio=%d\r\n", keydev.key_gpio);/* 初始化key所使用的IO */gpio_request(keydev.key_gpio, "key0"); /* 请求IO */gpio_direction_input(keydev.key_gpio); /* 设置为输入 */return 0;
}按键读取：驱动会阻塞等待按键释放后才返回，进而实现了一次完整按键周期的检测。
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->key_gpio) == 0) { /* key0按下 */while(!gpio_get_value(dev->key_gpio)); /* 等待按键释放 */atomic_set(&dev->keyvalue, KEY0VALUE); } 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;
}三、创建测试文件
在测试文件中，通过对字符设备文件(/dev/key)进行标准文件操作实现与内核驱动层的交互。程序结构包括四个关键函数：信号处理函数sig_handler()、资源清理函数cleanup_resources()、帮助显示函数show_usage()及主函数main()。在主函数中，程序首先检查命令行参数格式，注册SIGINT信号处理确保可通过Ctrl+C优雅退出，然后打开设备文件获取文件描述符fd，随后进入核心监测循环，通过read()系统调用读取按键状态并使用前后状态比较算法(prev_keyvalue与keyvalue对比)检测按键事件边缘变化，实时输出中文提示信息反馈按键状态。
#include "stdio.h"
#include "unistd.h"
#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "fcntl.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
#include "signal.h"/* 定义按键值 */
#define KEY0VALUE 1
#define INVAKEY 0/* 全局变量 */
static int fd = -1; /* 文件描述符 */
static int running = 1; /* 程序运行标志 *//** @description : 信号处理函数* @param - signum : 信号编号* @return : 无*/
void sig_handler(int signum)
{if (signum == SIGINT) {printf("\n程序接收到中断信号，正在退出...\n");running = 0;}
}/** @description : 释放资源* @param - filename: 设备文件名* @return : 无*/
void cleanup_resources(const char *filename)
{if (fd >= 0) {if (close(fd) < 0) {printf("文件 %s 关闭失败！\n", filename);} else {printf("已关闭设备文件 %s\n", filename);}}
}/** @description : 显示使用帮助* @param - name : 程序名* @return : 无*/
void show_usage(const char *name)
{printf("使用方法: %s <设备文件>\n", name);printf("示例: %s /dev/key\n", name);
}/** @description : main主程序* @param - argc : argv数组元素个数* @param - argv : 具体参数* @return : 0 成功;其他 失败*/
int main(int argc, char *argv[])
{char *filename;int keyvalue;int prev_keyvalue = INVAKEY;/* 参数检查 */if (argc != 2) {printf("参数错误！\n");show_usage(argv[0]);return -1;}filename = argv[1];/* 注册信号处理函数，捕获Ctrl+C */signal(SIGINT, sig_handler);/* 打开按键设备 */fd = open(filename, O_RDWR);if (fd < 0) {printf("无法打开设备文件 %s！\n", filename);return -1;}printf("按键测试程序已启动\n");printf("按下按键进行测试，按 Ctrl+C 退出程序\n");/* 循环读取按键值数据 */while (running) {if (read(fd, &keyvalue, sizeof(keyvalue)) < 0) {printf("读取按键数据失败\n");break;}/* 按键状态变化检测 */if (keyvalue == KEY0VALUE && prev_keyvalue != KEY0VALUE) {printf("按键被按下，键值 = %d\n", keyvalue);} else if (keyvalue == INVAKEY && prev_keyvalue == KEY0VALUE) {printf("按键已释放\n");}prev_keyvalue = keyvalue;usleep(50000); /* 短暂延时，降低CPU占用 */}/* 清理资源 */cleanup_resources(filename);printf("程序已退出\n");return 0;
}四、测试
