面包芯语

openwrt通过字符驱动的方式控制LED灯光

羽林君 2023-08-31 22:11
双天线智能切换+多协议并发传输方案详解 破解工业通信时延困局


1、概述

通过在openwrt源码目录下（或者SDK包的openwrt的目录下）编写gpio的字符驱动生成ipk包，发送到开发板上insmod加载驱动，然后通过编写APP来进行测试。

2、在源码目录的 ./package/kernel下创建gpio_control_driver文件夹

  1. mkdir gpio_control_driver

3、在gpio_control_driver文件夹下创建Makefile和src文件夹

  1. mkdir src
  2. touch Makefile

4、编写Makefile

  1. include $(TOPDIR)/rules.mk
  2. include $(INCLUDE_DIR)/kernel.mk
  4. PKG_NAME:=gpio_control_driver
  5. PKG_RELEASE:=1
  7. include $(INCLUDE_DIR)/package.mk
  9. define KernelPackage/$(PKG_NAME)
  10.   SUBMENU:=Other modules
  11.   DEPENDS:=@GPIO_SUPPORT
  12.   TITLE:=Driver for FA156 gpios control
  13.   FILES:=$(PKG_BUILD_DIR)/gpio_control_driver.ko
  14.   AUTOLOAD:=$(call AutoLoad,30,gpio_control_driver)
  15. endef
  17. define KernelPackage/$(PKG_NAME)/description
  18.  Kernel module to control gpios for  FA156
  19. endef
  22. define Build/Prepare
  23.     mkdir -p $(PKG_BUILD_DIR)
  24.     cp -rf  ./src/* $(PKG_BUILD_DIR)/
  25. endef
  27. define Build/Compile
  28.     $(MAKE) -C "$(LINUX_DIR)" \
  29.         CROSS_COMPILE="$(TARGET_CROSS)" \
  30.         ARCH="$(LINUX_KARCH)" \
  31.         SUBDIRS="$(PKG_BUILD_DIR)" \
  32.         EXTRA_CFLAGS="$(BUILDFLAGS)" \
  33.         $(EXTRA_KCONFIG) \
  34.         modules
  35. endef
  37. $(eval $(call KernelPackage,$(PKG_NAME)))

makefile注释在https://editor.csdn.net/md/?articleId=109803571这篇文章里，我详细注释了。

5、进入src目录下创建gpio_control_driver.c 、 Makefile

  1. touch gpio_control_driver.c 
  2. touch Makefile

6、编写gpio_control_driver.c 、Makefile

Makefile：

  1. obj-m := gpio_control_driver.o

gpio_control_driver.c:

  1. #include 
  2. #include 
  3. #include 
  4. #include 
  5. #include 
  6. #include 
  7. #include 
  8. #include 
  9. #include 
  10. #include 
  11. #include 
  12. #include 
  14. #define NEWCHRLED_CNT 1 
  15. #define NEWCHRLED_NAME "gpio_control" 
  16. #define GPIO_CONTROL_SET_OUT 0x01
  17. #define GPIO_CONTROL_SET_IN 0x02
  18. //#define GPIO_CONTROL_GET_DIRECTION 0x03
  19. #define GPIO_CONTROL_SET_VALUE 0x04
  20. #define GPIO_CONTROL_GET_VALUE 0x05
  21. #define GPIO_CONTROL_REQUEST_GPIO 0x06
  22. #define GPIO_CONTROL_FREE_GPIO 0x07
  23. #define GET_GPIO_NUM(arg1) (unsigned char)((arg1 >> 24) & 0xff)
  24. #define GET_GPIO_VALUE(arg1) (unsigned char)((arg1 >> 16) & 0xff)
  28. struct  gpio_control_dev{ 
  29.     dev_t devid;            
  30.     struct cdev cdev;        
  31.     struct class *class;        
  32.     struct device *device;    
  33.     int major;                
  34.     int minor;                
  35. };
  36. struct  gpio_control_dev  gpio_control;
  38. static int gpio_control_open(struct inode *pinode, struct file *pfile)
  39. { 
  40.         printk("***%s***\n",__func__);
  42.         return 0;
  43. }
  45. static int gpio_control_release(struct inode *pinode, struct file *pfile)
  46. { 
  47.         printk("***%s***\n",__func__);
  49.         return 0;
  50. }
  51. static long gpio_control_ioctl(struct file *pfile, unsigned int cmd, unsigned long arg)
  52. { 
  53.     int ret;
  54.     unsigned char gpio_number;
  55.     unsigned char gpio_value;
  58.     gpio_number = GET_GPIO_NUM(arg);
  59.     gpio_value  = GET_GPIO_VALUE(arg);
  61.     switch (cmd){ 
  62.     case GPIO_CONTROL_SET_OUT:
  63.         ret = gpio_direction_output(gpio_number, gpio_value);
  64.         if (ret < 0){ 
  65.             return -1;
  66.         }
  67.         break;
  69.     case GPIO_CONTROL_SET_IN:
  70.         ret = gpio_direction_input(gpio_number);
  71.         if (ret < 0){ 
  72.             return -1;
  73.         }
  74.         break;
  75.     case GPIO_CONTROL_SET_VALUE:
  76.         gpio_set_value(gpio_number, gpio_value);
  77.         break;
  79.     case GPIO_CONTROL_GET_VALUE:
  80.         ret = gpio_get_value(gpio_number);
  81.         if (ret < 0){ 
  82.             return -1;
  83.         }
  84.         break;
  86.     case GPIO_CONTROL_REQUEST_GPIO:
  87.         if (0 > gpio_request(gpio_number, "gpio_ctrl")){ 
  88.             return -1;
  89.         }
  90.         break;
  92.     case GPIO_CONTROL_FREE_GPIO:
  93.         gpio_free(gpio_number);
  94.         break;
  96.     default:
  97.         printk("***Unknown command:0x%02X\n***\n", cmd);
  98.         break;
  100.     }
  102.     return 0;
  103. }
  105. static const struct file_operations gpio_control_ops = { 
  106.                 .owner                  = THIS_MODULE,
  107.                 .open                   = gpio_control_open,
  108.                 .release                = gpio_control_release,
  109.                 .unlocked_ioctl         = gpio_control_ioctl,
  110. };
  112. static int __init led_init(void)
  113. { 
  114.     unsigned int ret = 0;
  116.     /*1. register chrdev*/
  117.     if (gpio_control.major) {         
  118.         gpio_control.devid = MKDEV(gpio_control.major, 0);
  119.         ret =register_chrdev_region(gpio_control.devid, NEWCHRLED_CNT, NEWCHRLED_NAME);
  120.     } else {                         
  121.         ret = alloc_chrdev_region(&gpio_control.devid, 0, NEWCHRLED_CNT, NEWCHRLED_NAME);    
  122.     }
  123.     if(ret < 0 )
  124.     { 
  125.         goto faial_alloc_chrdeev;
  126.     }
  128.     /* 2. init chrdev*/
  129.     gpio_control.cdev.owner = THIS_MODULE;
  130.     cdev_init(&gpio_control.cdev, &gpio_control_ops);
  132.     /* 3. add chrdev */
  133.     ret = cdev_add(&gpio_control.cdev, gpio_control.devid, NEWCHRLED_CNT);
  134.     if (ret < 0)
  135.     { 
  136.         goto faial_add_chrdeev;
  137.     }
  138.     /* 4. create class */
  139.     gpio_control.class = class_create(THIS_MODULE, NEWCHRLED_NAME);
  140.     if (IS_ERR(gpio_control.class)) { 
  141.         goto  faial_create_class;
  142.     }
  144.     /* 5. create device */
  145.     gpio_control.device = device_create(gpio_control.class, NULL, gpio_control.devid, NULL, NEWCHRLED_NAME);
  146.     if (IS_ERR(gpio_control.device)) { 
  147.         goto faial_create_device;
  148.     }
  150.     return 0;
  152. faial_create_device:
  153.     device_destroy(gpio_control.class, gpio_control.devid);
  154. faial_create_class:
  155.     class_destroy(gpio_control.class);
  156. faial_add_chrdeev:
  157.     cdev_del(&gpio_control.cdev);
  158. faial_alloc_chrdeev:
  159.     unregister_chrdev_region(gpio_control.devid, NEWCHRLED_CNT);
  161. }
  163. static void __exit led_exit(void)
  164. { 
  165.     cdev_del(&gpio_control.cdev);
  166.     unregister_chrdev_region(gpio_control.devid, NEWCHRLED_CNT);
  168.     device_destroy(gpio_control.class, gpio_control.devid);
  169.     class_destroy(gpio_control.class);
  170. }
  172. module_init(led_init);
  173. module_exit(led_exit);
  175. MODULE_LICENSE("GPL");
  176. MODULE_AUTHOR("qingmu");

7、配置menuconfig

  1. make  menuconfig


8、编译

回到openwrt的根目录下

  1. make ./package/kernel/gpio_control_driver/compile V=s

9、把生成的ipk包发送到板子上去

找到生成的ipk包
发送到板子上去

  1. scp ./bin/ipq/packages/base/kmod-gpio_control_driver_4.4.60-1_ipq.ipk root@192.168.1.1:/root

10、安装ipk包

  1. opkg install kmod-gpio_control_driver_4.4.60-1_ipq.ipk

11、加载驱动

在/lib/modules/4.19.57/下可以找到gpio_control_driver.ko,执行

  1. insmod gpio_control_driver.ko

这样驱动就加载完成了，如果想卸载，可以执行

  1. rmmod gpio_control_driver.ko

12、驱动测试

12.1、同样的方式把测试文件也打包成ipk包发送到板子上运行

  • 1、在openwrt的源码目录下（SDK包的openwrt的目录下）的./package目录下创建gpio_test目录，

    mkdir gpio_test

  • 2、在gpio_test的目录下创建Makefile和src目录

    touch Makefile
    mkdir src

  • 3、编写Makefile
    makefile:

    obj-m := gpio_control_driver.o

  • 4、在src的目录下创建gpiotest.c、gpio_test.h、Makefile

    touch gpiotest.c
    touch gpiotest.h
    touch Makefile

gpio_test.c :

  1. #include 
  2. #include 
  3. #include 
  4. #include 
  5. #include 
  6. #include 
  7. #include 
  8. #include 
  9. #include "gpio_test.h"
  11. static unsigned char gpio_pin;//define GPIOs to be use
  12. static int gpio_dev_fd;
  14. void demo1_release(int signal_no)
  15. { 
  16.     ioctl(gpio_dev_fd, GPIO_CONTROL_SET_IN, GPIO_IOCTL_PRAM(gpio_pin, 0));
  17.     ioctl(gpio_dev_fd, GPIO_CONTROL_FREE_GPIO, GPIO_IOCTL_PRAM(gpio_pin, 0));
  18.     exit(0);
  19. }
  22. //指定管脚拉高, 拉低
  23. int set_gpio(unsigned char pin, int state)
  24. {    
  26.     if(state == 1)
  27.     { 
  28.         ioctl(gpio_dev_fd, GPIO_CONTROL_SET_VALUE, GPIO_IOCTL_PRAM(pin, 1));
  29.     }
  30.     else if(state == 0)
  31.     { 
  32.         ioctl(gpio_dev_fd, GPIO_CONTROL_SET_VALUE, GPIO_IOCTL_PRAM(pin, 0));
  33.     }
  34.     else
  35.     { 
  36.         printf("No such set\n");
  37.         goto ERROR;
  38.     }
  40.     return 0;
  42.     ERROR:
  43.         return -1; 
  44. }
  46. int gpio_init(int pin)
  47. { 
  48.     int ret;
  50.     gpio_pin = pin;
  52.     gpio_dev_fd = open(GPIO_CONTROL_DEVICE_PATH, O_RDWR);//open gpio device
  53.     if (gpio_dev_fd < 0){ 
  54.         printf("###open %s ERROR###\n", GPIO_CONTROL_DEVICE_PATH);
  55.         goto ERROR;
  56.     }else{ 
  57.         printf("***open %s success***\n", GPIO_CONTROL_DEVICE_PATH);
  58.     }
  60.     ret = ioctl(gpio_dev_fd, GPIO_CONTROL_REQUEST_GPIO, GPIO_IOCTL_PRAM(pin, 0));
  61.     if (ret < 0){ 
  62.         printf("###request GPIO %d error###", pin);
  63.         goto ERROR;
  64.     }
  65.     ret = ioctl(gpio_dev_fd, GPIO_CONTROL_SET_OUT, GPIO_IOCTL_PRAM(pin, 0));
  66.     if (ret < 0){ 
  67.         printf("###set GPIO %d output error###", pin);
  68.         goto ERROR;
  69.     }
  71.     signal(SIGINT, demo1_release);//register terminal signal
  73.     return 0;
  75.     ERROR:
  76.         return -1; 
  77. }
  80. int main()
  81. { 
  82.     gpio_init(30);
  83.     gpio_init(29);
  85.     while(1)
  86.     { 
  87.         set_gpio(30, 0);
  88.         usleep(200000);
  89.         set_gpio(30, 1);
  90.         usleep(200000);
  91.         set_gpio(29, 0);
  92.         usleep(200000);
  93.         set_gpio(29, 1);
  94.         usleep(200000);
  95.     }
  96.     return 0;
  97. }

注意：我这里的LED的灯的gpio口是GPIO30和GPIO29，大家个根据自己的GPIO口进行更改

gpio_test.h :

  1. #ifndef GPIO_CONTROL_TEST_H_
  2. #define GPIO_CONTROL_TEST_H_
  4. #define GPIO_CONTROL_DEVICE_PATH "/dev/gpio_control"
  6. #define GPIO_IOCTL_PRAM(gpio_num, arg1) (((unsigned long)gpio_num << 24) + ((unsigned long)arg1 << 16))
  7. #define GET_GPIO_NUM(arg1) (unsigned char)((arg1 >> 24) & 0xff)
  8. #define GET_GPIO_VALUE(arg1) (unsigned char)((arg1 >> 16) & 0xff)
  10. //IOCTRL CMDs
  11. #define GPIO_CONTROL_SET_OUT 0x01
  12. #define GPIO_CONTROL_SET_IN 0x02
  13. //#define GPIO_CONTROL_GET_DIRECTION 0x03
  14. #define GPIO_CONTROL_SET_VALUE 0x04
  15. #define GPIO_CONTROL_GET_VALUE 0x05
  16. #define GPIO_CONTROL_REQUEST_GPIO 0x06
  17. #define GPIO_CONTROL_FREE_GPIO 0x07
  19. int set_gpio(unsigned char pin, int state);
  20. int gpio_init(int pin);
  21. void delay_ms(int ms);
  25. #endif

  • 5、回到openwrt根目录下编译

    make ./package/gpio_test/compile V=s

  • 6、找到对应的ipk包并发送到板子上

    find ./ -name gpio_te*.ipk

发送到对应的开发板，这里大家根据自己的实际情况来：

  1. scp ./bin/ipq/packages/base/gpio_test_1-1.0_ipq.ipk root@192.168.1.1:/root

  • 6、安装goio_test的ipk包

    opkg install gpio_test_1-1.0_ipq.ipk

  • 7、运行gpio_test应用程序

    gpio_test

此时LED灯开始闪烁，大功告成

来源：https://blog.csdn.net/weixin_45309916/article/details/109811535

                              ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧  END  ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧


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  • 震动样品磁强计VSM测量什么
    一、VSM的基本原理震动样品磁强计（Vibrating Sample Magnetometer，简称VSM）是一种灵敏且高效的磁性测量仪器。其基本工作原理是利用震动样品在探测线圈中引起的变化磁场来产生感应电压，这个感应电压与样品的磁矩成正比。因此，通过测量这个感应电压，我们就能够精确地确定样品的磁矩。在VSM中，被测量的样品通常被固定在一个震动头上，并以一定的频率和振幅震动。这种震动在探测线圈中引起了变化的磁通量，从而产生了一个交流电信号。这个信号的幅度和样品的磁矩有着直接的关系。因此，通过仔细
    锦正茂科技 2025-02-28 13:30 108浏览
  • 天下共赴具身智能，车企纷纷入局，未来已来？
    在2024年的科技征程中，具身智能的发展已成为全球关注的焦点。从实验室到现实应用，这一领域正以前所未有的速度推进，改写着人类与机器的互动边界。这一年，我们见证了具身智能技术的突破与变革，它不仅落地各行各业，带来新的机遇，更在深刻影响着我们的生活方式和思维方式。随着相关技术的飞速发展，具身智能不再仅仅是一个技术概念，更像是一把神奇的钥匙。身后的众多行业，无论愿意与否，都像是被卷入一场伟大变革浪潮中的船只，注定要被这股汹涌的力量重塑航向。01为什么是具身智能？为什么在中国？最近，中国具身智能行业的进
    艾迈斯欧司朗 2025-02-28 15:45 243浏览
  • 高性能、远距离SoC无线收发模块RFM25A12
    在物联网领域中，无线射频技术作为设备间通信的核心手段，已深度渗透工业自动化、智慧城市及智能家居等多元场景。然而，随着物联网设备接入规模的不断扩大，如何降低运维成本，提升通信数据的传输速度和响应时间，实现更广泛、更稳定的覆盖已成为当前亟待解决的系统性难题。SoC无线收发模块-RFM25A12在此背景下，华普微创新推出了一款高性能、远距离与高性价比的Sub-GHz无线SoC收发模块RFM25A12，旨在提升射频性能以满足行业中日益增长与复杂的设备互联需求。值得一提的是，RFM25A12还支持Wi-S
    华普微HOPERF 2025-02-28 09:06 166浏览
  • AI PC潜力无限却挑战重重，测试验证如何破局？
    应用趋势与客户需求，AI PC的未来展望随着人工智能(AI)技术的日益成熟，AI PC(人工智能个人电脑)逐渐成为消费者和企业工作中的重要工具。这类产品集成了最新的AI处理器，如NPU、CPU和GPU，并具备许多智能化功能，为用户带来更高效且直观的操作体验。AI PC的目标是提升工作和日常生活的效率，通过深度学习与自然语言处理等技术，实现更流畅的多任务处理、实时翻译、语音助手、图像生成等功能，满足现代用户对生产力和娱乐的双重需求。随着各行各业对数字转型需求的增长，AI PC也开始在各个领域中显示
    百佳泰测试实验室 2025-02-27 14:08 267浏览
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