RK3568外部IO中斷示例

武漢萬象奧科

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• 外部IO中斷介紹
  

本篇文章以萬象奧科HD-RK3568-IOT評估板中GPIO30為例，介紹Linux內核中斷的注冊方法，使用中斷的方式檢測GPIO30是否出現(xiàn)上升沿信號。中斷在linux、設備驅動開發(fā)里使用的都非常多，可以更加實時的檢測GPIO30的狀態(tài)。

Linux內核提供了中斷的注冊接口:

       
• 注冊中斷
  

頭文件                        include\linux\interrupt.h
定義文件                    include\linux\interrupt.h
函數(shù)原型                    int request_irq(unsigned int irq,  /* 做實參傳遞給中斷服務函數(shù)第1個參數(shù) */
                                            Irq_handler_t handler,  /* 中斷服務函數(shù)指針 */
                                            unsigned long flags,
                                            const char *name,
void *dev_id);            /* 做實參傳遞給中斷服務函數(shù)第2個參數(shù) */  

函數(shù)功能:             向內核注冊一個中斷服務函數(shù);

當發(fā)生中斷號為irq的中斷時，會執(zhí)行handler指針函數(shù)。

函數(shù)參數(shù):            

irq:    中斷編號(每個中斷有唯一的編號)。
handler:     中斷服務函數(shù)指針。
                  原型 typedef irqreturn_t(*irq_handler_t)(int, void *)。
flag:           中斷的標志，用來描述本中斷的基本特征的。
                  有固定的值，由中斷源的特征決定;
                  比如外中斷有:   上升沿，下降沿觸發(fā)中斷這類標志。
name:        中斷名字，注冊后會出現(xiàn)cat /proc/interrupts
dev_id:      這個參數(shù)是傳遞給中斷服務函數(shù)。
                  對共享中斷來說，這個參數(shù)一定有要;
                  當注銷共享中斷中的其中一個時，用這個標識要注銷哪一個。
                  對于有唯一入口的中斷，可以傳遞NULL;
                           但是一般來說都會傳遞一個有意義指針，在中斷程序中使用，以方便編程。
         返回值      0       標識成功
         -EINVAL            (無效參數(shù)22) 表示中斷號無效。
         -EBUSY             (設備或者資源忙16) 表示中斷已經被占用。

2)    注銷中斷

void  free_irq(unsigned int irq, void *dev_id)
irq:    要注銷的中斷號
dev_id:      其實就是注冊時需要使用的dev參數(shù)，在共享中斷必不可少，不能傳遞NULL。

注意：為防止在注銷時同時發(fā)生中斷，調用時候，先禁掉中斷。

3） 中斷開啟與關閉

       禁止中斷：

void disable_irq_nosync(unsigned int irq);
void disable_irq(unsigned int irq);

參數(shù): irq,要禁止的中斷對應的編號。

注意：在中斷服務程序中不能使用disable_irq這個函數(shù)，否則內核崩潰，可以使用disable_irq_nosync,

disable_irq: 函數(shù)調用后，函數(shù)不會馬上返回，而等待中斷程序執(zhí)行完成才返回，在中斷調用會導致死鎖。

使能中斷:

         void enable_irq(unsigned int irq);

       參數(shù): irq, 要使能的中斷對應的編號。

4)    獲取irq中斷號

         Int gpio_to_irq(unsigned int irq);

       參數(shù): irq,要使能的中斷對應的編號

       
• 外部IO中斷驅動編寫
  
  
                 
  • IO原理圖
    

圖 2.1 GPIO0_D6

         GPIO0_D6=0*32+(4-1)-8+6=30

       
• 
  
  
                 
  • 驅動示例代碼
           
         

#include
#include
#include
#include
#include

#define GPIO_PIN 30  // 替換為你的GPIO引腳

static unsigned int irq_number;

// GPIO中斷處理函數(shù)
static irqreturn_t gpio_irq_handler(int irq, void *dev_id) {
    printk("GPIO中斷觸發(fā)!\n");
    return IRQ_HANDLED;
}
static int __init mymodule_init(void) {
    int ret;
    // 請求GPIO
    ret = gpio_request(GPIO_PIN, "my_gpio");
    if (ret) {
        printk("無法請求GPIO %d\n", GPIO_PIN);
        return ret;
    }

    // 配置GPIO引腳為輸入
    ret = gpio_direction_input(GPIO_PIN);
    if (ret) {
        printk("無法配置GPIO %d 為輸入\n", GPIO_PIN);
        gpio_free(GPIO_PIN);
        return ret;
    }

    // 請求GPIO中斷
    irq_number = gpio_to_irq(GPIO_PIN);           
ret = request_irq(irq_number, gpio_irq_handler, IRQF_TRIGGER_RISING, "my_gpio_irq", NULL);
/* IRQF_TRIGGER_RISING  上升沿有效  */
    if (ret) {      
        printk("無法請求GPIO中斷 %d\n", irq_number);
        gpio_free(GPIO_PIN);
        return ret;
    }
    printk("模塊加載成功\n");
    return 0;
}
static void __exit mymodule_exit(void) {
    // 釋放GPIO中斷
    free_irq(irq_number, NULL);
         
    // 釋放GPIO
    gpio_free(GPIO_PIN);

    printk("模塊卸載成功\n");
}

module_init(mymodule_init);
module_exit(mymodule_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("zou");
MODULE_DESCRIPTION("Sample GPIO and Timer Interrupt Kernel Module");

       
• 外部IO中斷驗證
  

將驅動編譯成模塊，insmod加載模塊后。 由于驅動檢測GPIO0_D6上升沿有效，當給該引腳提供高電平時，會觸發(fā)中斷執(zhí)行中斷處理函數(shù)。

圖3.1 觸發(fā)IO中斷

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