2025/9/24大约 8 分钟
设备树LED驱动
设备树
#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
/***************************************************************
Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
文件名 : dtsled.c
作者 : 左忠凯
版本 : V1.0
描述 : LED驱动文件。
其他 : 无
论坛 : www.openedv.com
日志 : 初版V1.0 2019/7/9 左忠凯创建
***************************************************************/
#define DTSLED_CNT 1 /* 设备号个数 */
#define DTSLED_NAME "dtsled" /* 名字 */
#define LEDOFF 0 /* 关灯 */
#define LEDON 1 /* 开灯 */
/* 映射后的寄存器虚拟地址指针 */
static void __iomem *IMX6U_CCM_CCGR1;
static void __iomem *SW_MUX_GPIO1_IO03;
static void __iomem *SW_PAD_GPIO1_IO03;
static void __iomem *GPIO1_DR;
static void __iomem *GPIO1_GDIR;
/* dtsled设备结构体 */
struct dtsled_dev{
dev_t devid; /* 设备号 */
struct cdev cdev; /* cdev */
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; /* 设备节点 */
};
struct dtsled_dev dtsled; /* led设备 */
/*
* @description : LED打开/关闭
* @param - sta : LEDON(0) 打开LED，LEDOFF(1) 关闭LED
* @return : 无
*/
void led_switch(u8 sta)
{
u32 val = 0;
if(sta == LEDON) {
val = readl(GPIO1_DR);
val &= ~(1 << 3);
writel(val, GPIO1_DR);
}else if(sta == LEDOFF) {
val = readl(GPIO1_DR);
val|= (1 << 3);
writel(val, GPIO1_DR);
}
}
/*
* @description : 打开设备
* @param - inode : 传递给驱动的inode
* @param - filp : 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量
* 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。
* @return : 0 成功;其他 失败
*/
static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
filp->private_data = &dtsled; /* 设置私有数据 */
return 0;
}
/*
* @description : 从设备读取数据
* @param - filp : 要打开的设备文件(文件描述符)
* @param - buf : 返回给用户空间的数据缓冲区
* @param - cnt : 要读取的数据长度
* @param - offt : 相对于文件首地址的偏移
* @return : 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败
*/
static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
return 0;
}
/*
* @description : 向设备写数据
* @param - filp : 设备文件，表示打开的文件描述符
* @param - buf : 要写给设备写入的数据
* @param - cnt : 要写入的数据长度
* @param - offt : 相对于文件首地址的偏移
* @return : 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败
*/
static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
int retvalue;
unsigned char databuf[1];
unsigned char ledstat;
retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);
if(retvalue < 0) {
printk("kernel write failed!\r\n");
return -EFAULT;
}
ledstat = databuf[0]; /* 获取状态值 */
if(ledstat == LEDON) {
led_switch(LEDON); /* 打开LED灯 */
} else if(ledstat == LEDOFF) {
led_switch(LEDOFF); /* 关闭LED灯 */
}
return 0;
}
/*
* @description : 关闭/释放设备
* @param - filp : 要关闭的设备文件(文件描述符)
* @return : 0 成功;其他 失败
*/
static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
return 0;
}
/* 设备操作函数 */
static struct file_operations dtsled_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = led_open,
.read = led_read,
.write = led_write,
.release = led_release,
};
/*
* @description : 驱动出口函数
* @param : 无
* @return : 无
*/
static int __init led_init(void)
{
u32 val = 0;
int ret;
u32 regdata[14];
const char *str;
struct property *proper;
/* 获取设备树中的属性数据 */
/* 1、获取设备节点：alphaled */
dtsled.nd = of_find_node_by_path("/alphaled");
if(dtsled.nd == NULL) {
printk("alphaled node nost find!\r\n");
return -EINVAL;
} else {
printk("alphaled node find!\r\n");
}
/* 2、获取compatible属性内容 */
proper = of_find_property(dtsled.nd, "compatible", NULL);
if(proper == NULL) {
printk("compatible property find failed\r\n");
} else {
printk("compatible = %s\r\n", (char*)proper->value);
}
/* 3、获取status属性内容 */
ret = of_property_read_string(dtsled.nd, "status", &str);
if(ret < 0){
printk("status read failed!\r\n");
} else {
printk("status = %s\r\n",str);
}
/* 4、获取reg属性内容 */
ret = of_property_read_u32_array(dtsled.nd, "reg", regdata, 10);
if(ret < 0) {
printk("reg property read failed!\r\n");
} else {
u8 i = 0;
printk("reg data:\r\n");
for(i = 0; i < 10; i++)
printk("%#X ", regdata[i]);
printk("\r\n");
}
/* 初始化LED */
#if 0
/* 1、寄存器地址映射 */
IMX6U_CCM_CCGR1 = ioremap(regdata[0], regdata[1]);
SW_MUX_GPIO1_IO03 = ioremap(regdata[2], regdata[3]);
SW_PAD_GPIO1_IO03 = ioremap(regdata[4], regdata[5]);
GPIO1_DR = ioremap(regdata[6], regdata[7]);
GPIO1_GDIR = ioremap(regdata[8], regdata[9]);
#else
IMX6U_CCM_CCGR1 = of_iomap(dtsled.nd, 0);
SW_MUX_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 1);
SW_PAD_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 2);
GPIO1_DR = of_iomap(dtsled.nd, 3);
GPIO1_GDIR = of_iomap(dtsled.nd, 4);
#endif
/* 2、使能GPIO1时钟 */
val = readl(IMX6U_CCM_CCGR1);
val &= ~(3 << 26); /* 清楚以前的设置 */
val |= (3 << 26); /* 设置新值 */
writel(val, IMX6U_CCM_CCGR1);
/* 3、设置GPIO1_IO03的复用功能，将其复用为
* GPIO1_IO03，最后设置IO属性。
*/
writel(5, SW_MUX_GPIO1_IO03);
/*寄存器SW_PAD_GPIO1_IO03设置IO属性
*bit 16:0 HYS关闭
*bit [15:14]: 00 默认下拉
*bit [13]: 0 kepper功能
*bit [12]: 1 pull/keeper使能
*bit [11]: 0 关闭开路输出
*bit [7:6]: 10 速度100Mhz
*bit [5:3]: 110 R0/6驱动能力
*bit [0]: 0 低转换率
*/
writel(0x10B0, SW_PAD_GPIO1_IO03);
/* 4、设置GPIO1_IO03为输出功能 */
val = readl(GPIO1_GDIR);
val &= ~(1 << 3); /* 清除以前的设置 */
val |= (1 << 3); /* 设置为输出 */
writel(val, GPIO1_GDIR);
/* 5、默认关闭LED */
val = readl(GPIO1_DR);
val |= (1 << 3);
writel(val, GPIO1_DR);
/* 注册字符设备驱动 */
/* 1、创建设备号 */
if (dtsled.major) { /* 定义了设备号 */
dtsled.devid = MKDEV(dtsled.major, 0);
register_chrdev_region(dtsled.devid, DTSLED_CNT, DTSLED_NAME);
} else { /* 没有定义设备号 */
alloc_chrdev_region(&dtsled.devid, 0, DTSLED_CNT, DTSLED_NAME); /* 申请设备号 */
dtsled.major = MAJOR(dtsled.devid); /* 获取分配号的主设备号 */
dtsled.minor = MINOR(dtsled.devid); /* 获取分配号的次设备号 */
}
printk("dtsled major=%d,minor=%d\r\n",dtsled.major, dtsled.minor);
/* 2、初始化cdev */
dtsled.cdev.owner = THIS_MODULE;
cdev_init(&dtsled.cdev, &dtsled_fops);
/* 3、添加一个cdev */
cdev_add(&dtsled.cdev, dtsled.devid, DTSLED_CNT);
/* 4、创建类 */
dtsled.class = class_create(THIS_MODULE, DTSLED_NAME);
if (IS_ERR(dtsled.class)) {
return PTR_ERR(dtsled.class);
}
/* 5、创建设备 */
dtsled.device = device_create(dtsled.class, NULL, dtsled.devid, NULL, DTSLED_NAME);
if (IS_ERR(dtsled.device)) {
return PTR_ERR(dtsled.device);
}
return 0;
}
/*
* @description : 驱动出口函数
* @param : 无
* @return : 无
*/
static void __exit led_exit(void)
{
/* 取消映射 */
iounmap(IMX6U_CCM_CCGR1);
iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03);
iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO03);
iounmap(GPIO1_DR);
iounmap(GPIO1_GDIR);
/* 注销字符设备驱动 */
cdev_del(&dtsled.cdev);/* 删除cdev */
unregister_chrdev_region(dtsled.devid, DTSLED_CNT); /* 注销设备号 */
device_destroy(dtsled.class, dtsled.devid);
class_destroy(dtsled.class);
}
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("zuozhongkai");第一部分：从设备树“拿资料”
这部分代码的目标是找到设备树里的硬件信息，并用它替换之前写死在代码里的物理地址。对应你贴的代码里 /* 获取设备树中的属性数据 */ 那一大段。
它背后的设备树文件里有一个节点长这样：
/ {
alphaled {
compatible = "alientek,alphaled";
status = "okay";
reg = <
0x020C406C 0x04 /* CCM_CCGR1 地址和长度 */
0x020E0068 0x04 /* SW_MUX 地址和长度 */
0x020E02F4 0x04 /* SW_PAD 地址和长度 */
0x0209C000 0x04 /* GPIO1_DR 地址和长度 */
0x0209C004 0x04 /* GPIO1_GDIR地址和长度 */
>;
};
};reg 属性里存的是一组一组的物理地址和长度（比如 0x020C406C 0x04 表示一个地址和 4 字节的长度）。
驱动的这段代码就是在读这个文件，它做了这几件事：
of_find_node_by_path("/alphaled")：在整个设备树里找到名为/alphaled的节点。of_find_property(..., "compatible", ...)：读取节点的compatible属性，打印出来验证是不是"alientek,alphaled"。of_property_read_string(..., "status", ...)：读取设备状态（"okay"表示可用）。of_property_read_u32_array(..., "reg", regdata, 10)：这是最关键的一步，把reg属性里的 10 个数字（5 组地址+长度）一次性读到regdata[14]数组里。
读完后，regdata 数组内存放的就是：
regdata[0] = 0x020C406C (CCM_CCGR1 地址)
regdata[1] = 0x04 (长度)
regdata[2] = 0x020E0068 (SW_MUX 地址)
regdata[3] = 0x04
...以此类推...第二部分：用资料初始化硬件
这部分代码的目标是把 regdata 里的物理地址，映射成虚拟地址，然后像以前一样操作寄存器。
对应你代码里 /* 初始化LED */ 下面的 #if 0 ... #else ... #endif 块。
老方法（
#if 0块里的，已废弃）：GPIO1_DR = ioremap(regdata[6], regdata[7]);从
regdata数组里手动取地址和长度。新方法（
#else块里的，更方便）：GPIO1_DR = of_iomap(dtsled.nd, 3);of_iomap可以直接从设备节点dtsled.nd的reg属性里自动提取第 3 组（从0开始计数）地址并完成映射。你就不用自己数regdata[6]和regdata[7]了。
后续的 writel 和 readl 操作和以前完全一样。
第三部分：注册字符设备
这部分代码的目标是让应用程序能通过 /dev/dtsled 来操作这个 LED。
对应代码里 /* 注册字符设备驱动 */ 及其后的全部内容。这一步和你在 newchrled.c 里学的完全一样：申请设备号、初始化 cdev、注册、创建类和设备节点。
整体流程一张图
设备树文件 (.dts)
┌─────────────────────────┐
│ /alphaled { │
│ reg = <addr len ...>; │ ← 存放硬件寄存器地址
│ } │
└──────────┬──────────────┘
│ 第一部分：内核读取
▼
regdata[14] 数组
┌─────────────────────────┐
│ [0]=0x020C406C [1]=0x04 │
│ [2]=0x020E0068 [3]=0x04 │
│ ... │
└──────────┬──────────────┘
│ 第二部分：映射地址
▼
全局指针 (虚拟地址)
┌─────────────────────────┐
│ IMX6U_CCM_CCGR1 │ ← 可被 readl/writel 直接操作
│ SW_MUX_GPIO1_IO03 │
│ GPIO1_DR │
│ ... │
└──────────┬──────────────┘
│ 操作硬件
▼
LED 灯 亮/灭
│
│ 第三部分：注册设备
▼
/dev/dtsled ← 应用层 open/write 操作它现在要记住的关键函数
| 操作 | 函数 | 作用 |
|---|---|---|
| 找节点 | of_find_node_by_path("/名字") | 在设备树里定位设备 |
| 读数字数组 | of_property_read_u32_array(节点, "reg", 数组, 数量) | 把 reg 属性读进数组 |
| 映射地址(新版) | of_iomap(节点, 索引) | 自动提取第 N 组地址并映射 |
| 读字符串 | of_property_read_string(节点, "属性", &字符串) | 读取字符串类型属性 |
总结一句话：这段代码把设备树里的 reg 属性读出来，用 of_iomap 映射成虚拟地址，然后像以前一样操作寄存器，最后注册成字符设备给应用层用。整个流程就是把“写死在代码里的地址”换成了“从设备树里读出来的地址”。
