RK3568使用gpio子系统完成led驱动程序编写

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一、设备树修改

打开rk3568-evb.dtsi文件：

正点原子的RK3568中，LED灯被用于了心跳灯，所以在这里我们需要关闭这个心跳灯，使用status = "disable"即可关闭。

打开rk3568-atk-evb1-ddr4-v10.dtsi文件，在这个文件里面加入led灯的相关设备树：

二、led驱动程序编写

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1️⃣ led_driver.c（LED 设备驱动）

这是一个 基于平台设备（platform_driver）的 LED 控制内核驱动，它的主要功能是：

• 从设备树获取 LED GPIO 引脚
• 设置 GPIO 为输出模式
• 通过 write 接口 控制 LED 开关
• 通过 platform_driver 注册驱动

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📌 关键部分解析

1. 设备节点创建

device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "alientekled");

• 这行代码会创建 /dev/alientekled 设备文件，用户程序可以通过 open("/dev/alientekled", O_RDWR) 来访问 LED。

2. GPIO 资源获取

led_gpio = gpiod_get(&pdev->dev, NULL, 0);

• 从设备树 解析 alientek,led 设备的 GPIO 引脚。
• led_gpio 指向该 GPIO 的控制结构体。

3. 读/写操作

• led_write()

  char val;
  copy_from_user(&val, buf, 1);
  gpiod_set_value(led_gpio, val);
  

  • 读取用户传来的 1字节数据，然后调用 gpiod_set_value() 控制 GPIO 输出高/低电平。

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2️⃣ led_test.c（用户态测试程序）

这个程序是 用户空间的 LED 控制程序，它：

• 通过 命令行参数 获取 /dev/xxx 设备文件名 和 on/off 指令
• 通过 open() 打开设备
• 通过 write() 写入 1 或 0 来控制 LED

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📌 关键部分解析

1. 打开 LED 设备

fd = open(argv[1], O_RDWR);

• argv[1] 是传入的设备文件名，例如 /dev/alientekled
• 如果 open() 失败，会返回 fd < 0，说明设备文件可能不存在。

2. 解析 on/off 命令

if (strcmp(argv[2], "on") == 0) {
    val = 1;
} else if (strcmp(argv[2], "off") == 0) {
    val = 0;
}

• 如果 argv[2] 是 on，val=1 让 LED 亮
• 如果 argv[2] 是 off，val=0 让 LED 灭

3. 写入 LED 状态

write(fd, &val, 1);

• 调用 驱动的 write() 函数
• 传递 1 或 0，让 LED 亮灭

4. 关闭设备

close(fd);

• 释放设备文件

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3️⃣ Makefile（编译内核模块）

KERNELDIR := /home/alientek//rk3568_linux_sdk/kernel/
CURRENT_PATH := $(shell pwd)
obj-m := led_driver.o
 
build: kernel_modules
 
kernel_modules:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules

clean:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean

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📌 关键部分解析

1. KERNELDIR

KERNELDIR := /home/alientek//rk3568_linux_sdk/kernel/

• 指定 Linux 内核源码路径，用于交叉编译内核模块。

2. obj-m := led_driver.o

obj-m := led_driver.o

• 告诉内核：需要编译 led_driver.c 成 led_driver.ko（内核模块）。

3. build 目标

build: kernel_modules

• make 时，调用 kernel_modules 目标。

4. kernel_modules 目标

kernel_modules:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules

• $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules
  • 进入内核源码目录 $(KERNELDIR)
  • 使用当前目录的代码（M=$(CURRENT_PATH)）编译 led_driver.ko

5. clean 目标

clean:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean

• 清理 编译过程中生成的 .o、.ko、.mod 等文件。

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4️⃣ 编译和运行

🔹 1. 编译内核模块

make

会生成：

led_driver.ko

🔹 2. 加载驱动

insmod led_driver.ko

🔹 3. 确认设备文件

ls /dev/alientekled

如果 /dev/alientekled 存在，则驱动正常。

🔹 4. 运行测试程序

./led_test /dev/alientekled on   # 打开LED
./led_test /dev/alientekled off  # 关闭LED

🔹 5. 卸载驱动

rmmod led_driver

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总结

📌 1. led_driver.c

• 平台驱动 (platform_driver)，从 设备树 获取 GPIO 并控制 LED。
• 通过 write() 接收用户指令，控制 GPIO 高/低电平。

#include <linux/module.h>
#include <linux/poll.h>

#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/major.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/stat.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/kmod.h>
#include <linux/gfp.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/fcntl.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/workqueue.h>
#include <asm/current.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/timex.h>



int major=0;
static struct class *led_class;
static struct gpio_desc *led_gpio;


static ssize_t led_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *off)
{
	return 0;

}

static int led_open (struct inode *inode, struct file *file)
{
	printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
	return 0;
}

static ssize_t led_write (struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *off)
{
	char val;
	int err;
	err = copy_from_user(&val, buf, 1);
	gpiod_set_value(led_gpio, val);
	printk("%s %s line %d  val:%d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__,val);
		
	return 1;
}



static struct file_operations led_ops={
	.owner		= THIS_MODULE,
	.open		= led_open,
	.read		= led_read,
	.write		= led_write,	
};


static int led_probe(struct platform_device *pdev)
{
	printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);

	/*1.获取硬件信息*/
	led_gpio=gpiod_get(&pdev->dev, NULL, 0);
	if (IS_ERR(led_gpio)) {
		printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
	}

	/*将GPIO引脚设置为输出引脚*/
	gpiod_direction_output(led_gpio, 0);
	
	/*2.创建设备节点*/	
	device_create(led_class,NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "alientekled");

        
    return 0;
	
}

static int led_remove(struct platform_device *pdev)
{		
	printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
	gpiod_put(led_gpio);
	return 0;
}

static const struct of_device_id my_led[] = {
    { .compatible = "alientek,led" },
    { },
};


static struct platform_driver led={
	.driver = {
		.name = "led",
		.of_match_table = my_led,	
	},
	.probe = led_probe,
	.remove	= led_remove,	
};


static int __init led_init(void)
{
	int err;
	printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
	/*确定主设备号*/
	major=register_chrdev(major, "myled", &led_ops);
	/*创建类*/
	led_class=class_create(THIS_MODULE, "led");
	if (IS_ERR(led_class)) {
		printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
		unregister_chrdev(major, "myled");
		return PTR_ERR(led_class);
	}
	err=platform_driver_register(&led);
	return 0;
}

static void __exit led_exit(void)
{
	printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
	device_destroy(led_class, MKDEV(major, 0));
	class_destroy(led_class);
	unregister_chrdev(major, "myled");
	platform_driver_unregister(&led);
}

module_init(led_init);
module_exit(led_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

📌 2. led_test.c

• 用户空间程序，通过 write() 控制 /dev/alientekled 设备。
• 传入 “on” / “off” 控制 LED。

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>


int main(int argc,char **argv)
{
	int fd;
	char val;

	
	if(argc != 3)
	{
		printf("Usage:\n");
		printf("%s <dev> <on|off>\n",argv[0]);
	}

	fd = open(argv[1],O_RDWR);
	if(fd<0)
	{
		printf("can not open the file\n");
		return -1;
	}

	if(strcmp(argv[2],"on") == 0)
	{
		val = 1;
	}
	else if(strcmp(argv[2],"off") == 0)
	{
		val = 0;
	}
	write(fd,&val,1);

	close(fd);

	return 0;
}

📌 3. Makefile

• 使用 make 交叉编译 LED 内核驱动。
• 生成 led_driver.ko 并安装到内核。

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这样，你的 LED 驱动 + 用户态控制程序 就完整了 🎉！

KERNELDIR := /home/alientek//rk3568_linux_sdk/kernel/
CURRENT_PATH := $(shell pwd)
obj-m := led_driver.o
 
build: kernel_modules
 
kernel_modules:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules
clean:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean