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OpenHarmony:全流程讲解如何编写GPIO平台驱动以及应用程序(驱动操作应用程序管脚寄存器)

萌界大人物 2024-07-24 11:57:40 0

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目前已在凌蒙派-RK3568开发板跑通。
详细资料请参考官网:https://gitee.com/Lockzhiner-Electronics/lockzhiner-rk3568-openharmony/tree/master/samples/b03_platform_device_gpio

详细资料请参考OpenHarmony官网:

GPIO平台驱动开发GPIO应用程序开发2、基础知识

2.1、GPIO简介

OpenHarmony:全流程讲解如何编写GPIO平台驱动以及应用程序(驱动操作应用程序管脚寄存器) 软件开发
(图片来自网络侵删)

GPIO(General-purpose input/output)即通用型输入输出。
通常,GPIO控制器通过分组的方式管理所有GPIO管脚,每组GPIO有一个或多个寄存器与之关联,通过读写寄存器完成对GPIO管脚的操作。

2.2、GPIO平台驱动

GPIO(General-purpose input/output)即通用型输入输出。
通常,GPIO控制器通过分组的方式管理所有GPIO管脚,每组GPIO有一个或多个寄存器与之关联,通过读写寄存器完成对GPIO管脚的操作。

GPIO模块各分层作用:

接口层提供操作GPIO管脚的标准方法。
核心层主要提供GPIO管脚资源匹配,GPIO管脚控制器的添加、移除以及管理的能力,通过钩子函数与适配层交互,供芯片厂家快速接入HDF框架。
适配层主要是将钩子函数的功能实例化,实现具体的功能。

GPIO统一服务模式结构图:

统一服务模式结构图

为了保证上层在调用GPIO接口时能够正确的操作GPIO管脚,核心层在//drivers/hdf_core/framework/support/platform/include/gpio/gpio_core.h中定义了以下钩子函数,驱动适配者需要在适配层实现这些函数的具体功能,并与钩子函数挂接,从而完成适配层与核心层的交互。

GpioMethod定义:

struct GpioMethod { int32_t (request)(struct GpioCntlr cntlr, uint16_t local); // 【预留】 int32_t (release)(struct GpioCntlr cntlr, uint16_t local); // 【预留】 int32_t (write)(struct GpioCntlr cntlr, uint16_t local, uint16_t val); int32_t (read)(struct GpioCntlr cntlr, uint16_t local, uint16_t val); int32_t (setDir)(struct GpioCntlr cntlr, uint16_t local, uint16_t dir); int32_t (getDir)(struct GpioCntlr cntlr, uint16_t local, uint16_t dir); int32_t (toIrq)(struct GpioCntlr cntlr, uint16_t local, uint16_t irq); // 【预留】 int32_t (setIrq)(struct GpioCntlr cntlr, uint16_t local, uint16_t mode, GpioIrqFunc func, void arg); int32_t (unsetIrq)(struct GpioCntlr cntlr, uint16_t local); int32_t (enableIrq)(struct GpioCntlr cntlr, uint16_t local); int32_t (disableIrq)(struct GpioCntlr cntlr, uint16_t local);}

GpioMethod结构体成员的钩子函数功能说明:

2.3、GPIO应用程序

GPIO驱动API接口功能:

GPIO标准API通过GPIO管脚号来操作指定管脚,使用GPIO的一般流程如下图所示:

GPIO使用流程图

3、代码解析

3.1、准备工作

查看《凌蒙派-RK3568开发板排针说明表》(即Git仓库的//docs/board/凌蒙派-RK3568开发板排针说明表v1.0.xlsx),选中0_B5(即GPIO0_B5)。

3.2、配置文件

3.2.1、device_info.hcs

创建config/device_info.hcs,用于GPIO驱动设备描述,具体内容如下:

root { device_info { platform :: host { device_gpio :: device { device0 :: deviceNode { // GPIO控制器信息描述 policy = 2; // 对外发布服务,必须为2,用于定义GPIO管理器的服务 priority = 50; permission = 0644; moduleName = "HDF_PLATFORM_GPIO_MANAGER"; // 这与drivers/hdf_core/framework/support/platform/src/gpio/gpio_service.c的g_gpioServiceEntry.moduleName对应,它主要负责GPIO引脚的管理 serviceName = "HDF_PLATFORM_GPIO_MANAGER"; } device1 :: deviceNode { policy = 0; // 等于0,不需要发布服务 priority = 55; // 驱动驱动优先级 permission = 0644; // 驱动创建设备节点权限 moduleName = "linux_gpio_adapter"; // 用于指定驱动名称,必须是linux_adc_adapter,与drivers/hdf_core/adapter/khdf/linux/platform/gpio/gpio_adapter.c对应 deviceMatchAttr = ""; // 用于配置控制器私有数据,不定义 } } } }}

注意:

device_gpio:为配置树对gpio的设备类结点。

device0:是用于启用HDF_PLATFORM_GPIO_MANAGER驱动的,它负责对GPIO进行对外接口管理。

device1:是用于启用linux_gpio_adapter驱动的,它负责对Linux GPIO的读写(即对Linux Gpio子系统进行操作)。

3.2.3、参与配置树编译

编辑//vendor/lockzhiner/rk3568/hdf_config/khdf/hdf.hcs,将device_info.hcs添加配置树中。
具体内容如下所示:

#include "../../samples/b03_platform_device_gpio/config/device_info.hcs"

3.3、HDF驱动

//drivers/hdf_core/adapter/khdf/linux/platform/gpio/gpio_adapter.c已对Linux Gpio子系统进行规范化操作。
因此,我们不需要额外的GPIO寄存器操作。

3.4、应用程序

3.4.1、gpio_test.c

gpio_test.c主要分为两个部分:

对gpio引脚进行读操作。
对gpio引脚进行写操作。

(1)对gpio引脚进行读操作

// GPIO设置为输出ret = GpioSetDir(m_gpio_id, GPIO_DIR_OUT);if (ret != 0) { PRINT_ERROR("GpioSetDir failed and ret = %d\n", ret); return -1;}// GPIO输出电平ret = GpioWrite(m_gpio_id, m_gpio_value);if (ret != 0) { PRINT_ERROR("GpioWrite failed and ret = %d\n", ret); return -1;}

(2)对gpio引脚进行写操作

// GPIO设置为输出ret = GpioSetDir(m_gpio_id, GPIO_DIR_IN);if (ret != 0) { PRINT_ERROR("GpioSetDir failed and ret = %d\n", ret); return -1;}// 读取GPIO引脚的电平ret = GpioRead(m_gpio_id, &m_gpio_value);if (ret != 0) { PRINT_ERROR("GpioRead failed and ret = %d\n", ret); return -1;}printf("GPIO Read Successful and GPIO = %d, value = %d\n", m_gpio_id, m_gpio_value);

3.4.2、BUILD.gn

import("//build/ohos.gni")import("//drivers/hdf_core/adapter/uhdf2/uhdf.gni")ohos_executable("rk3568_gpio_test") { sources = [ "gpio_test.c" ] include_dirs = [ "$hdf_framework_path/include", "$hdf_framework_path/include/core", "$hdf_framework_path/include/osal", "$hdf_framework_path/include/platform", "$hdf_framework_path/include/utils", "$hdf_uhdf_path/osal/include", "$hdf_uhdf_path/ipc/include", "//base/hiviewdfx/hilog/interfaces/native/kits/include", "//third_party/bounds_checking_function/include", ] deps = [ "$hdf_uhdf_path/platform:libhdf_platform", "$hdf_uhdf_path/utils:libhdf_utils", "//base/hiviewdfx/hilog/interfaces/native/innerkits:libhilog", ] cflags = [ "-Wall", "-Wextra", "-Werror", "-Wno-format", "-Wno-format-extra-args", ] part_name = "product_rk3568" install_enable = true}

3.4.3、参与应用程序编译

编辑//vendor/lockzhiner/rk3568/samples/BUILD.gn,开启sample编译。
具体如下:

"b03_platform_device_gpio/app:rk3568_gpio_test",4、编译说明

建议使用docker编译方法,运行如下:

hb set -root .hb set选择lockzhiner下的rk3568编译分支。
hb build -f
5、运行结果

该程序运行结果如下所示:

# rk3568_gpio_test -g 13 -igpio id: 13gpio dir: ingpio value: 0GPIO Read Successful and GPIO = 13, value = 1### rk3568_gpio_test -g 13 -ogpio id: 13gpio dir: outgpio value: 0#

可将GPIO引脚接入排针中的GND或3V3引脚,查看GPIO输出结果。

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