实验三 在嵌入式Linux上开发LED控制电路设备驱动程序20页PPT
合集下载
嵌入式操作系统驱动程序编写基础PPT课件
每一个中断服务例程都应该∵尽快地释放处理器，把能够推迟的工作尽量后推。 • 中断处理程序的∴上半部和下半部 • 上半部分会立即被内核执行 • 下半部分会被推迟执行：下半部的执行并不需要指明一个确切时间，只要把这些任务推迟，让它 们在系统不太繁忙并且中断恢复后执行就可以了。
第58页/共123页
• 中断处理程序的上半部和下半部的划分：
返回模块源代码所在的目录编译。
第35页/共123页
模块的编译
第36页/共123页
第37页/共123页
模块的makefile二
第38页/共123页
模块的加载
• 编译好模块后用户可以利用超级用户的身份可以将内核模块加载到内核中。常见的实用程序insmod、 rmmod、lsmod、modprobe
• 实际的初始化函数定义常常如:
• static int __init initialization_function(void) { /* Initialization code here */ }
• module_init(initialization_function);
• 每个非试验性的模块也要求有一个清理函数, 它注销接口, 在模块被去除之前返回所有资源给系统. 这个函数定义为:
• static void __exit cleanup_function(void) { /* Cleanup code here */ } • module_exit(cleanup_function);
• 如果你的模块没有定义一个清理函数, 内核不会允许它被卸载.
第30页/共123页
• 初始化中的错误处理
• 把驱动程序模块安装在文件系统相应的目录中。 • 命令举例（把模块装在coyote-target目录）
嵌入式Linux设备驱动实验说明.ppt
注பைடு நூலகம்事项
将编译好的驱动模块下载到目标上，进入 目标板系统后，利用mknod命令在/dev目 录下建立该设备的节点。
mknod /dev/xsb_edr_8seg c 61 1
利用insmod命令装载驱动模块
嵌入式Linux设备驱动开发 实验
实验目的
熟悉嵌入式Linux设备驱动开发方法； 熟悉设备驱动的使用方法。
实验内容
实现helloworld驱动，观察驱动的加载和 释放过程；
根据参考代码，分析数码显示驱动的结构 和原理，给出设备程序的主要组成部分框 图；
利用数码显示驱动模块，编写测试程序实 现按键对数码显示的控制，包括点亮和关 闭，显示不同 数字等；
嵌入式linux 的LED 实验
（4）设备释放函数：
static int s3c2440_led_release(struct inode *inode, struct file *filp) { printk(KERN_INFO DEVICE_NAME ": released.\n"); return 0; }
（5）模块入口函数：
#define DEVICE_NAME "led" #define LEDRAW_MINOR 1 //注 2 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); static int ledMajor = 233; //注 3 ① 注1，GPIO 寄存器的包含文件。 ② 注2，设备的次设备号定义为1。 ③ 注3，主设备号定义为233
实验内容：
1．阅读S3C2440 的数据手册，熟悉IO 端口的原理。 2．编写LED 应用程序。 3．编写makefile 文件。 4．下载并调试LED 应用程序。
预备条件：
首先在目标文件系统中手动创建一个 led 字符设备：
mknod dev/led c 233 1 试验设备及工具：
1．硬件：GEC2440开发板。 2．软件：PC 操作系统RED AS4.0 ，minicom，arm-linux开发环境，内核版本2.6.24 3．为编译配置所需的内核。 注意：.config 文件是默认的内核配置文件，我们在编译内核模块之前需要先把内核配置 成默认配置。当然还可以根据其他相关平台的配置文件，在其基础上用make menuconfig 进 一步配置生成目标配置文件； 配置完成并保存退出，产生.config 文件.
基于GEC2440的嵌入式linux
LED 实验
《嵌入式Linux开发》课件
交叉编译工具链的安装
指导如何安装适用于目标板的交叉编译工具 链。
测试交叉编译环境
提供一种简单的方法来测试交叉编译环境是 否设置成功。
目标板与宿主机的连接方式
串口通信
介绍如何通过串口连接目标板和宿主机 ，以及串口通信的配置和常用命令。
USB连接
介绍如何通过USB连接目标板和宿主 机，以及USB通信的配置和常用命令
02
03
嵌入式系统
是一种专用的计算机系统 ，主要用于控制、监视或 帮助操作机器与设备。
特点
具有实时性、硬件可裁剪 、软件可定制、低功耗、 高可靠性等特点。
应用
汽车电子、智能家居、医 疗设备、工业自动化等领 域。
Linux作为嵌入式操作系统的优势
开源
Linux是开源的，可以免费使用和定制，降 低了开发成本。
路由与交换
介绍路由器和交换机的原理及在网 络中的作用。
03
02
IP地址
解释IP地址的分类、寻址方式以及子 网掩码的作用。
网络安全
简述常见的网络安全威胁和防范措 施。
04
TCP/IP协议栈简介
TCP/IP协议栈结构
详细描述TCP/IP协议栈的层次结构，包括应 用层、传输层、网络层和链路层。
IP协议
解释IP协议的核心功能，如地址解析、路由 选择等。
调试工具
介绍常用的调试工具，如gdbserver和gdb等，并说明如何使用这些 工具进行远程调试。
调试过程
详细描述调试过程，包括启动调试会话、设置断点、单步执行代码等 操作。
调试技巧与注意事项
提供调试过程中的一些技巧和注意事项，以提高调试效率和准确性。
03
嵌入式Linux系统开发基础
嵌入式Linux设备驱动开发演示教学
模块
insmod
init_module()
rmmod
cleanup_module
内核 设备注册 设备功能
设备卸载
基本操作——open和release 基本操作——read和write
用户调用
块设备驱动编写
块设备通常指一些需要以块（如512字节）的方式 写入的设备，如IDE硬盘、SCSI硬盘、光驱等。
块设备驱动编写流程
insmod
模块 init_module()
rmmod
request() cleanup_module
内核 设备注册 设备功能 设备卸载
用户调用
简单的skull驱动实例
skull驱动是最为简单的驱动程序，这里的设备也 就是一段内存，实现简单的读写功能。通过完整 的skull驱动的编写，读者可以了解到整个驱动的 编写流程
LCD驱动中的主要函数
s3c2410fb_init s3c2410fb_cleanup s3c2410fb_probe s3c2410fb_susp ➢ 检测和处理设备出现的错误。
设备驱动程序的特点
内核代码 内核接口 内核机制和服务 可装载 可设置 动态性
模块相关命令
lsmod rmmod insmod和modprobe mknod
模块编程流程
代码编程 模块编译 模块加载
字符设备驱动编写
设备驱动程序流程
skull驱动主要完成的是对一段内存的读写，驱动 程序仅实现了简单的read、write、open、release等 功能
LCD驱动编写实例
LCD控制器内部结构
LCD驱动实例
Framebuffer 关键数据结构 fb_var_screeninfo fb_fix_screeninfon fb_cmap fb_info struct fb_ops
insmod
init_module()
rmmod
cleanup_module
内核 设备注册 设备功能
设备卸载
基本操作——open和release 基本操作——read和write
用户调用
块设备驱动编写
块设备通常指一些需要以块（如512字节）的方式 写入的设备，如IDE硬盘、SCSI硬盘、光驱等。
块设备驱动编写流程
insmod
模块 init_module()
rmmod
request() cleanup_module
内核 设备注册 设备功能 设备卸载
用户调用
简单的skull驱动实例
skull驱动是最为简单的驱动程序，这里的设备也 就是一段内存，实现简单的读写功能。通过完整 的skull驱动的编写，读者可以了解到整个驱动的 编写流程
LCD驱动中的主要函数
s3c2410fb_init s3c2410fb_cleanup s3c2410fb_probe s3c2410fb_susp ➢ 检测和处理设备出现的错误。
设备驱动程序的特点
内核代码 内核接口 内核机制和服务 可装载 可设置 动态性
模块相关命令
lsmod rmmod insmod和modprobe mknod
模块编程流程
代码编程 模块编译 模块加载
字符设备驱动编写
设备驱动程序流程
skull驱动主要完成的是对一段内存的读写，驱动 程序仅实现了简单的read、write、open、release等 功能
LCD驱动编写实例
LCD控制器内部结构
LCD驱动实例
Framebuffer 关键数据结构 fb_var_screeninfo fb_fix_screeninfon fb_cmap fb_info struct fb_ops
嵌入式Linux驱动程序开发PPT课件
• 查询环节
– 寻址状态口 – 读取状态寄存器的标志位 – 若不就绪就继续查询，直至就绪
• 传送环节
– 寻址数据口 – 是输入，通过输入指令从数据口读入数据 – 是输出，通过输出指令向数据口输出数据
输入状态
N 就绪？ Y 数据交换
第10页/共32页
8D
输入
锁存器
设备
+5V
D RQ
-STB
8位 三态 缓冲器
•服务结束后，又返回原 来的断点，继续执行原 来的程序
主程序
中断服务程序 入口
中断请求
程序 断点
提 供 服 务
为 外 设
继
续
执 返回断点
行
第13页/共32页
中断传送是一种效率更高的程序传送方式 进行传送的中断服务程序是预先设计好的 中断请求是外设随机向CPU提出的 CPU对请求的检测是有规律的：在每条指令 的最后一个时钟周期采样中断请求输入引脚
• I/O处理机——CPU委托专门的I/O处理机来管理 外设，完成传送和相应的数据处理
第1页/共32页
1、 无条件传送方式及其接口
• 在CPU与慢速变化的设备交换数据时，可以认为 它们总是处于“就绪”状态，随时可以进行数据 传送，这就是无条件传送，或称立即传送、同步 传送
• 适合于简单设备，如LED 数码管、按键/按纽等 • 无条件传送的接口和操作均十分简单 • 这种传送有前提：外设必须随时处于就绪状态
• CPU出让系统总线（输出高阻），由DMA控制器 （DMAC）接管系统总线
第17页/共32页
传送过程： ⑴ CPU对DMA控制器进行初始化设置 ⑵ 外设、DMAC、CPU， 3者通过应答信号建立联系：CPU将总线暂交
第 嵌入式Linux设备驱动开发-PPT精选文档
设备驱动简介
设备驱动程序是内核的一部分，它完成以下的功 能。
对设备初始化和释放。 把数据从内核传送到硬件、从硬件读取数据。 读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序 请求的数据。 检测和处理设备出现的错误。
设备驱动程序的特点
内核代码 内核接口 内核机制和服务 可装载 可设置 动态性
模块编程
Linux内核中采用可加载的模块化设计（LKMs， Loadable Kernel Modules），一般情况下编译的 Linux内核是支持可插入式模块的，也就是将最基 本的核心代码编译在内核中，其他的代码可以选 择在内核中或者编译为内核的模块文件。 Linux设备驱动属于内核的一部分，Linux内核的一 个模块可以以两种方式被编译和加载。
模块相关命令
lsmod rmmod insmod和modprobe mknod
模块编程流程
代码编程 模块编译 模块加载
字符设备驱动编写
设备驱动程序流程
模块 insmod init_module() 内核 设备注册
LCD驱动编写实例
LCD控制器内部结构
LCD驱动实例
Franfo fb_fix_screeninfon fb_cmap fb_info struct fb_ops
设备功能
用户调用
rmmod
cleanup_module
设备卸载
基本操作——open和release 基本操作——read和write
实验三 在嵌入式Linux上开发LED控制电路设备驱动程序
实验内容
• 在嵌入式Linux上设计LED控制电路设备驱动 程序ຫໍສະໝຸດ 嵌入式Linux字符型设备
• 嵌入式Linux基本设备类型
– 字符型设备 – 块设备 – 网络设备 – 其他设备（相关的协议栈由kernel附加层支持）
• 嵌入式Linux字符型设备
– 实现和管理简单 – 无需缓冲，直接读写的设备（例如串口设备） – 可以被看作一个类似文件的数据流
与设备驱动程序关联的内核数据结构
Linux内核模块
• Linux模块由没有链接成完整可执行文件的目标 代码组成 • Linux模块可以动态装载（链接）到运行中的内 核中，也可以从内核中动态卸载 • Linux内核提供了对许多模块类型的支持，其中 包括设备驱动程序 • 因为Linux模块运行在内核空间，所以只能调用 内核输出的函数，而不能调用外部库中的函数 （例如只能使用内核输出的printk 函数，而不 能使用libc中的printf函数）
• 申明模块退出函数
– module_exit(cleanup_function);
• 实现模块退出函数
static void __exit cleanup_function(void) { /* Cleanup code here */ }
Linux内核模块管理
• 加载模块（insmod） • 卸载模块（rmmod） • 查询内核中当前加载的模块列表（lsmod）
alteraquartusiiredhatlinuxgnu跨平台开发工具链在嵌入式linux上开发led控制电路设备驱动程序实验?实验原理嵌入式linux设备驱动程序与内核模块嵌入式linux字符型设备嵌入式linux中与设备驱动程序关联的内核数据嵌入式linux中与设备驱动程序关联的内核数据结构嵌入式linux字符型设备驱动程序框架led控制电路设备驱动程序工作原理嵌入式linux设备驱动程序?设备驱动程序是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序相当于硬件的接口操作系统通过设备驱动程序来控制硬件设备的工作备的工作?嵌入式linux中设备驱动程序通常是以内核模块的形式存在的linux内核模块?linux模块由没有链接成完整可执行文件的目标代码组成?linux模块可以动态装载链接到运行中的内核中也可以从内核中动态卸载?linux内核提供了对许多模块类型的支持其中包括设备驱动程序?因为linux模块运行在内核空间所以只能调用内核输出的函数而不能调用外部库中的函数例如只能使用内核输出的printk函数而不能使用libc中的printf函数linux内核模块代码结构?申明模块初始化函数moduleinitinitializationfunction
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
实验三 在嵌入式Linux上开发LED控 制电路设备驱动程序
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
实验三 在嵌入式Linux上开发LED控 制电路设备驱动程序
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯