基于OMAPL138的字符驱动GPIO驱动AD9833三之中断申请IRQ

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0. 导语

学习进入到了下一个阶段,还是以 AD9833 为例,这次学习是向设备申请中断,实现触发,在未来很多场景,比如做用户级的 SPI 传输完毕数据之后,怎么知道从设备要发数据呢,则需要一个 IO 信号通知主设备来读从设备的数据,那么就需要一个外部的 IO 中断信号,所以呢,对于中断的处理十分重要 ,本 demo 实现这样的一个功能 增加一个 GPIO 口,这个 GPIO 口接的是一个按键,通过触发信号,进入中断服务函数,在中断服务函数内改变 AD9833 的波形。以此达到学习实验目的。

之前的代码都是一样的,在这里尽量剥离 AD9833 驱动和 Linux 的代码模板,只写中断相关相关程序。

效果演示视频:https://v.youku.com/v_show/id…

1. 前篇导读:

  1. 基于 OMAPL138 的字符驱动_GPIO 驱动 AD9833(一)之 ioctl
  2. 基于 OMAPL138 的 Linux 字符驱动_GPIO 驱动 AD9833(二)之 cdev 与 read、write
  3. Linux GPIO 键盘驱动开发记录_OMAPL138

原理图:

2. 申请中断准备

  • 首先需要两个头文件:
  • #include <linux/interrupt.h>
  • #include <linux/irq.h>
  • IO 口配置准备

在此次使用中断中,主要用的是 GPIO 口,我们使用电平跳变使之进入到中断处理程序中,所以作为 IO 口,需要配置 IO 口的方向为输入方向。我的 OMAPL138 中给的 IO 口操作使用 GPIO_TO_PIN 这个宏函数进行,在 IO 口操作上每个平台都会给定自己的寻 IO 口的方法,然后使用 linux 通用 gpio_direction_output 进行设定该 GPIO 口为输入方向,如上面的原理图,本 demo 的驱动使用的 GPIO6[1],所以 as follow:gpio_direction_output(GPIO_TO_PIN(6, 1) , 0 );

  • 硬件中断号 IRQ

我参考了很多文献,也找了很多书籍,对于硬件中断号码从哪里得到一笔带过,也没有具体说明,不过,经过一下午的努力,我找到了查找中断号码的方法。使用 gpio_to_irq 这个函数方法可以得到 irq。我之前找到手册,看到了手册里面说 GPIO6 BANK 的 IRQ 为 48 号,我尝试加载到内核里面,每次初始化的时候都告诉我中断申请失败,这个号看来不是 datasheet 给定的 48 号,在 Linux 内核里面对于硬件 IRQ 又进行了重新映射。

  • 中断事件

在内核中断申请的时候,需要指定中断事件是什么,边沿信号,高电平触发,低电平触发,在 irq.h 里面定义了:

    IRQ_TYPE_NONE        = 0x00000000,
    IRQ_TYPE_EDGE_RISING    = 0x00000001,
    IRQ_TYPE_EDGE_FALLING    = 0x00000002,
    IRQ_TYPE_EDGE_BOTH    = (IRQ_TYPE_EDGE_FALLING | IRQ_TYPE_EDGE_RISING),
    IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH    = 0x00000004,
    IRQ_TYPE_LEVEL_LOW    = 0x00000008,
    IRQ_TYPE_LEVEL_MASK    = (IRQ_TYPE_LEVEL_LOW | IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH),
    IRQ_TYPE_SENSE_MASK    = 0x0000000f    

我们需要指定这个事件。

  • 中断的名字

这个使用#cat /proc/interrupts 查看当前内核中断资源的时候就可以看到你指定注册的名字。

  • 中断服务程序

这个我们自己定一个函数就可以,然后一会儿使用中断申请的时候将数据传输进去就好。我们在中断服务函数里面进行按键进行波形切换:

static int key_count = 0;
static irqreturn_t    ad9833_press_intHandle(int irq, void *dev_id)
{printk( DRV_NAME "\t press trigger!\n");
    if(key_count == 0)  {ad9833->set_wave_type( ad9833, SIN);
        printk(DRV_NAME "\tSet wave is SIN.\n");
    }else if(key_count == 2) {ad9833->set_wave_type( ad9833, TRI);
        printk(DRV_NAME "\tSet wave is TRI.\n");
    }else if(key_count == 4) {ad9833->set_wave_type( ad9833, SQU);
        printk(DRV_NAME "\tSet wave is SQU.\n");
    }
    key_count ++;
    if(key_count >= 5)
        key_count = 0;

    return    IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
}

3. 申请中断准备

使用 request_irq 函数就好,我们在初始化函数里面,申请 irq。在申请 irq 前,为了更好的管理中断函数,我们定义了一个结构体,专门进行 irq 配置。

struct gpio_irq_desc {

    int irq;
    unsigned long flags;
    char *name;

} press_dev_desc = {

        0,
        IRQ_TYPE_EDGE_FALLING,
        "sw6_push_button"

};

第一个是 irq,我们在向内核申请中断的时候会使用 gpio_to_irq 进行 irq 的赋值,flags 就是中断事件的触发条件,这里是下降边沿触发,最后一个 name 就是上面注册号中断分配的名字,初始化程序如下:

    /*
     * interrupt apply
     * */
    press_dev_desc.irq =  gpio_to_irq(ad9833_gpios[3]);
    ret =    request_irq(press_dev_desc.irq , &ad9833_press_intHandle, press_dev_desc.flags, press_dev_desc.name, (void*)0 );
    if(ret) {printk( DRV_NAME "\terror %d: IRQ = %d number failed!\n",ret,gpio_to_irq(ad9833_gpios[3]) );
        ret = -EBUSY;
        unregister_chrdev_region(devno,1);
        for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(ad9833_gpios); i++)
            gpio_free(ad9833_gpios[i] );
        kfree(ad9833);
        return ret;
    }
    printk(DRV_NAME "\tiqr apply ok!!\n");
    

到此我们就完成了中断配置。

4. 中断释放

使用 freqq_irq 进行释放。这个函数应该放在 exit 驱动的函数里面。
free_irq(press_dev_desc.irq, (void*)0 );

源代码下载

链接: https://pan.baidu.com/s/1JgPg… 密码: 5×84

参考文献

[1] 创龙电子科技, [OMAPL138 的 GPIO 输出输入
](https://wenku.baidu.com/view/… 百度文库, 2014 年 5 月 8 日

[2] wh_19910525, [Linux 的 标准 GPIO 及中断 API 函数
](https://blog.csdn.net/wh_1991… CSDN 博客, 2013 年 12 月 25 日

[3] wangcong02345, [Linux 内核 —44. 关于中断号与中断引脚
](https://blog.csdn.net/wangcon… CSDN 博客, 2016 年 7 月 9 日

[4] GreenHand#, [Linux 设备驱动中断机制
](https://www.cnblogs.com/chen-… CNBLOGS, 2016 年 12 月 27 日

正文完
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