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入式学院—华清远见旗下品牌： 入式学院—华清远见旗下品牌： 《Linux 设备驱动开发详解》——第 12 章、Linux 字符设备驱动综合实例 第12 章 Linux 字符设备驱动综合实例 本章将分析5 个典型的字符设备驱动，在这些驱动中，将灵活地运用到前面各章 所讲解的内容。 12.1 节讲解按键的设备驱动，加深读者对字符设备驱动架构、阻塞与非阻塞、中 断、定时器等相关知识的理解。 12.2 节讲解触摸屏的设备驱动，触摸屏的设备驱动比按键的设备驱动稍微复杂一 些，但是 类似。 12.3 节讲解TI 的DSP 提供给通用CPU 的HPI （主机并行接口）的设备驱动，硬 件结构为ARM+DSP，ARM 的总线连接DSP 的HPI 接口。 12.4 节讲解通用NVRAM 的设备驱动，并会引入一个新的概念，即miscdevice （混 杂设备）。 12.5 节讲解看门狗的设备驱动，它也被归入miscdevice，这一节还会引入两个新 的概念，即platform_device （平台设备）和platform_driver （平台驱动）。 NVRAM 和看门狗的设备驱动与普通字符设备驱动有细微的差别。 入式学院—华清远见旗下品牌： 《Linux 设备驱动开发详解》——第 12 章、Linux 字符设备驱动综合实例 按键的设备驱动 12.1.1 按键的硬件原理 在嵌入式系统中，按键的硬件原理比较简单，通过一个上拉电阻将处理器的外部 中断（或GPIO ）引脚拉高，电阻的另一端连接按钮并接地即可实现。如图12.1 所示， 当按钮被按下时，EINT10、EIN 13、EINT14、EINT15 上将产生低电平，这个低电平 将中断CPU （图中的CPU 为S3C2410 ），CPU 可以依据中断判断按键被按下。 但是，仅仅依据中断被产生就认定有一次按键行为是很不准确的，所有按键、 触摸屏等机械设备都存在一个固有的问题，那就是 “抖动”，按键从最初接通到 稳定接通要经过数毫秒，其间可能发生多次 “接通―断开”的过程。如果不消除 “抖动”的影响，一次按键可能被理解为多次按键。 消除按键抖动影响的方法是：在判断有键按下后，进行软件延时（如20ms ，在延 时过程中要屏蔽对应中断），再判断键盘状态，如果仍处于按键按下状态，则可以断 定该按键被按下，流程如图 12.2 （a ）所示。如果按键对应的引脚本身不具备中断输 入功能，则可以改为完全查询方式，流程如图12.2 （b ）所示。 图12.1 按键的硬件原理 入式学院—华清远见旗下品牌： 《Linux 设备驱动开发详解》——第 12 章、Linux 字符设备驱动综合实例 图12.2 确认按键的流程 12.1.2 按键驱动中的数据结构 设备驱动中主要要设计的数据结构是设备结构体，按键的设备结构体中应包含一 个缓冲区，因为多次按键可能无法被及时处理，可以用该缓冲区缓存按键。此外，在 按键设备结构体中，还包含按键状态标志和一个实现过程中要借助的等待队列、cdev 结构体。为了实现软件延时，定时器也是必要的，但可以不包含在设备结构体中。代 码清单12.1 给出了按键设备结构体及定时器。 代码清单12.1 按键驱动的设备结构体、定时器 _ _ 1 #define MAX KEY BUF 16 // 键缓冲区大小 _ 2 typedef unsigned char KEY RET; 3 //设备结构体： 4 typedef struct 5 { _ 6 unsigned int keyStatus[KEY NUM]; //4个 键的 键状态