嵌入式Linux应用程序开发实验报告期末作业

1、软件学院大作业设计报告 课程名称：嵌入式Linux应用程丿予开发 题 目:基于UP-CUP2440平台的驱动程序开发和 QT程序开发 专 业：计算机软件 班 级：计算机软件 111班 姓名 学号：鲁 飞8000611038 卢惠民 8000611021 戚成林 8000611032 慕一聪 8000611018 刘备 8000611006 任课教师： 李岚 职称: 副教授 完成时间：2014年6月11日 目录 一、小组成员分工 3 二、实验任务 3 三、主要仪器设备及耗材 3 四、实验步骤 3 一、驱动 3 1. 基本知识： 4 2. 实验原理： 4 3. 具体实现： 5 二、QT计算器 9

2、1. QT程序设计 10 2. 虚拟机下进行编译： 15 3. 下载到开发板上运行： 17 六、实验数据及处理结果 18 七、思考讨论题或体会或对改进实验的建议 18 八、参考资料： 19 、小组成员分工 分工： 鲁飞：QT设计与设计报告 卢惠民：QT设计与设计报告 戚成琳：驱动与设计报告 慕一聪、刘备：设计报告 、实验任务 1编写基于UP-CUP2440硬件平台的GPIO驱动程序 必选功能：使中断按键按下后，开发板上的LED灯能作如下闪动： a) 连续性闪动，跑马灯：如：1-2-3-1-2-3或3-2-1-3-2-1 b) 间隔性闪动：如：1-3-2-1-3-2或3-1-2-3-1-2 进阶

3、功能：改变中断按键的控制功能，使中断按键按下后，LED灯不断闪亮，再 次按下后，LED灯灭。 2.QT计算器 三、主要仪器设备及耗材 PC，Windows Xp，H-JTAG，H-Flasher，DNW，开发实验箱。 四、实验步骤 一、驱动 思路： 前后台思想： 在中断模块中设置一个计数的变量，每一次中断计数器加一。 然后在GPIO驱动模块的ioctl()函数中分情况使跑马灯按要求闪动或熄灭 1. 基本知识: (1) 设备驱动程序可以使用模块的方式动态加载到内核中去。 (2) 模块的必需组成部分： 模块加载函数，insmod时调用。 模块卸载函数，rmmod时调用 模块许可证LICENSE说明

4、 (3) 数据结构file_operation中定义驱动程序会使用的函数。 (4) 在获得了系统分配的设备号之后，必须要通过注册才能实现设备号和驱动程序之 间的关联。 (5) 打开设备和释放设备，没什么要特别注意的。 (6) 读写设备：把内核空间的数据复制到用户空间去，或者从用户空间复制到内核空 间。 read()里面使用copy_to_user()就可以将内核空间的值传到用户空间去。这一点在本 实验的驱动程序的实现中起着至关重要的作用。 (7) ioctl()则是对IO寄存器的控制，在本实验中就要用ioctl()来实现不同的跑马 灯亮灭。 2. 实验原理: UP-CUP244O幵熒平含茂置了

5、 3个GPIO 制的LED.和1个可曲搂产生外酒碇件申師 的在:建.LED 别悭用 S3C241U/SJC244O 的 GPLS，1卍(_乩 GPC7 (PXA270 的 LiPKXb GP1CH. GPIO?； 三牛 GPIO，披德接判 TNT3 中勘(PXA27O 的 GPJO97 Rcgntor Adckwi KW Dmc rip lion GPCCOM 3x56000020 FVW Si艸莎 理口鸠of port C QnO GPCDAT 2x56000024 R/W Tne da reg ster for mrt C Undef, GROUP Dx5a0000?8 R/W Pulkj

6、p diMUM rHgilfif ifaf pod C 00 Reserved 3i50OOM2t GPC7 15;14 00 = Input01 = Output 10 = LCDLPCREVB 11 = Reserved GPC6 13:12 00 = Input01 Output 10 = LCD LPCREV11 = Reserved 11:10 00 = Input01 = Output 10 = LCDLPCOE11 = Reserved 3具体实现: (一) 中断驱动模块： 该模块只需在老师给的实例的基础上加以修改就行。 (1) 模块初始化函数中，请求中断处理函数： ret =

7、request_irq(S3C2440_IRQ5, s3c2440_IRQ3_fu n, SA_INTERRUPT, S3C2440_IRQ5, NULL); 中断处理函数为： s3c2440_IRQ3_fu n() 在此中断处理函数中，用一个全局变量cou nt在每一次中断的时候加1，由于我们的开 发板按一次会处理两次，所以计数到7的时候，必须使count恢复到1。 具体实现如下： int coun t=0; irqreturn_t s3c2440_IRQ3_fu n (int irq, void *dev_id, struct pt_regs *reg) prin tk(e nter in

8、 terrupt 5 !n ”)； coun t+; if(co un t=7) coun t=1; (2) 设备初始化： static int _init s3c2440_in terrupt_i nit(void) in t ret; int flags; localrq_save(flags); / by sprife s3c2410_gpio_cfgpi n( S3C2410_GPF5, S3C2410_GPF5_EINT5); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPF5,1); / end set_irq_type(S3C2440_IRQ5,/*IRQT_FAL

9、LING*/IRQT_LOW); localrq_restore(flags); ret = request_irq(S3C2440_IRQ5, s3c2440_IRQ3_fu n, SA_INTERRUPT, S3C2440_IRQ5, NULL); if (ret) printk(S3C2440_IRQ5 request_irq failure); return ret; printk(DEVICE_NAME int05initializedn); return 0; (3) 设备退出： static void _exit s3c2440_interrupt_exit(void) free

10、_irq(S3C2440_IRQ5,NULL); printk(DEVICE_NAME unloadedn); (4) modulenit ()注册设备 (5) module_exit ()卸载设备 ( 6)还有 LICENSE 必须要设置： MODULE_LICENSE(GPL); 本模块最需要注意的地方：因为 count 是要导出给其他模块用的，所以必须使用 EXPORT_SYMBOL_GPL(count); 这就是我出错的地方之一。 (二) GPIO 驱动： ( 1)结构体 file_operation 的定义： struct file_operations gpio_fops = .o

11、wner = THIS_MODULE, .open = gpio_open, .ioctl = gpio_ioctl, .read = gpio_read, .release = gpio_release, ; ( 2) GPIO 的模块加载部分：必须完成字符设备的注册。 需要调用gpio_setup_cdev(),该函数用于字符设备的创建和注册函数。 首先要定义结构体变量： static struct cdev gpio_cdev; 该函数的具体实现： static void gpio_setup_cdev(struct cdev *dev, int minor, struct file_o

12、perations *fops) int err, devno = MKDEV(major, minor); cdev_init(dev, fops); dev-owner = THIS_MODULE; dev-ops = fops; err = cdev_add(dev, devno, 1); if(err) printk(KERN_NOTICE Error %d adding gpio %d, err, minor); ( 3) int gpio_open(struct inode *inode, struct file *filp) 打开设备时，就要设置 GPIO 口的电平。 设置相应的

13、 GPIO 口为输出模式。 具体代码如下： int gpio_open(struct inode *inode, struct file *filp) s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC5, 0); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC6, 0); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC7, 0); s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPC5, S3C2410_GPC5_OUTP); s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPC6, S3C2410_GPC6_OUTP); s3

14、c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPC7, S3C2410_GPC7_OUTP); return 0; ( 4) ssize_t s3c240_gpio_read(struct file *filp, char *buf, size_t cnt, loff_t *f_pos) 该函数要将一count值传到用户空间去，在用户空间里调用ioCtl()函数时就需要count值 具体实现： ssize_t s3c240_gpio_read(struct file *filp, char *buf, size_t cnt, loff_t *f_pos) int err; if(err

15、 = put_user(count, buf) 0) return err; return cnt; (5)接下来就是实现跑马灯控制的ioctl() 了, 如果count为1时，则实现按1，2，3顺序不断亮灭。 如果count为3时，则实现按1，3，2跳跃式不断亮灭。 如果count为5时，则关闭所有led灯。 具体代码实现如下： int gpio_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg) switch(count) case 1: s3c2410_gpio_pullup

16、(S3C2410_GPC5, 0); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC6, 1); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC7, 1); mdelay(200); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC5, 1); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC6, 0); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC7, 1); mdelay(200); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC5, 1); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410

17、_GPC6, 1); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC7, 0); break; case 3: s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC5, 0); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC6, 1); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC7, 1); mdelay(200); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC5, 1); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC6, 1); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC7,

18、0); mdelay(200); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC5, 1); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC6, 0); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC7, 1); break; case 5: s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC5, 1); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC6, 1); s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPC7, 1); break; default: break; (6) 卸载模块 ( 7) LIC

19、ENSE 设置 (三) 测试代码的实现： 打开 GPIO 设备 若打开成功则在while(1)循环里调用read(),再调用ioctl(). 具体代码如下： #include #include #include #include #include #include int main（void） fd=open（/dev/gpio,O_RDWR | O_NONBLOCK）; if（fd-tech:/iRM/nfs *cd Trolltech/ up-tech: Znnt/nfs/Troil tech- *ls up- tccti: /imt/nfs/Trolltech Ned Qtfvt)9dd

20、ed-fi 6 R-jri/ tn-tach: /nt/nf5/TrQll tech/fltFubedded-* . k . fl-ar Rxpfjri QTDIR=宇PHD QttmbEWed-4.i.ti-flrB_ y ttmljeikkjti-4 . L 075 0 IF KihHk)fd (.44) .-ir QtFmhftrkieii-4,4 fl rm 011 tibedled-i . 4 . H am KQlEtilMMtd XA.U 时 kQlBnbfldilcd D I an QtEinbedded-t. fl-arn Ottinbdkd-i-.li-arM ._ tv)-

21、ech:/Hnt/nF/lrDlltedi/D Ltabedded-4.4.0-drn tteMpori LAHG*zh_CN kV-tedi:/Hit/nfs/TrdLtach/f|tEMbldad-t.e stm Bed bin wich:/*irt/nf/Trollt9ch/fltE*iwlded-4 t -flr/bin ls hocrccts_haruesitE.print.raw uic tiiidkeis_calibrate ts_printis_tesl up-tech:/pnt/hf /Trnl 1 trrli/Qtrubfrddrd-i 4 .e-or/bin It. /ts_calibrnic Cbuldnt load nodule pthrts th rd les loaded Is_cchli9 Sikcsjs uo Ltiih: Fwit/nfs/Troll icch/tEiibHklc:(i4， 设置相应 GPIO 口的输出值，例如： pin=S3C2410_GPG2, to=0，则设置 S3C2410_GPG2 的输出值为 0; pin=S3C2410_GPG2, to=1，则设置 S3C2410_GPG2 的输出值为 1。 (2) unsigne