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手把手教你写Linux设备驱动---定时器(一)(基于友善之臂4412开发板)

2019-07-12 19:23发布

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这个专题我们来说下Linux中的定时器。在Linux内核中，有这样的一个定时器，叫做内核定时器，内核定时器用于控制某个函数，也就是定时器将要处理的函数在未来的某个特定的时间内执行。内核定时器注册的处理函数只执行一次，即不是循环执行的。如果对延迟的精度要求不高的话，最简单的实现方法如下---忙等待：Unsigned long j = jiffies + jit_delay * HZ; While(jiffies < j) { …… }下面来说下具体的参数代表的含义:jiffies：全局变量，用来记录自系统启动以来产生的节拍总数。启动时内核将该变量初始化为0；此后每次时钟中断处理程序增加该变量的值。每一秒钟中断次数HZ，jiffies一秒内增加HZ。系统运行时间 = jiffie/HZ.jiffies用途：计算流逝时间和时间管理jiffies内部表示：extern u64 jiffies_64;extern unsigned long volatilejiffies;     //位长更系统有关32/64---->||32位：497天后溢出64位：……在定时器中有这样一个概念，度量时间差：时钟中断由系统的定时硬件以周期性的时间间隔产生，这个间隔说白了其实就是频率由内核根据HZ来确定，HZ是一个与体系结构无关的常数，可以配置为(50-1200),在X86平台，它的值被默认为1000 ;定时器在内核中相关的头文件以及数据结构如下：#include  /*timer*/
#include  /*jiffies*/struct timer_list { /* * All fields that change during normal runtime grouped to the * same cacheline */ //定时器可以作为链表的一个节点 struct list_head entry; //定时值基于jiffies unsigned long expires; //定时器内部值 struct tvec_base *base; //定时器处理函数 void (*function)(unsigned long); //定时器处理函数参数 unsigned long data; int slack; #ifdef CONFIG_TIMER_STATS int start_pid; void *start_site; char start_comm[16]; #endif #ifdef CONFIG_LOCKDEP struct lockdep_map lockdep_map; #endif };定时器最基本的使用方法可以使用下面这两个个内核提供的宏：//初始化定时器
#define init_timer(timer)
init_timer_key((timer), NULL, NULL)
//注册一个定时器
#define setup_timer(timer, fn, data)
setup_timer_key((timer), NULL, NULL, (fn), (data))还有以下两个函数:添加一个定时器
void add_timer(struct timer_list *timer)
删除一个定时器int del_timer(struct timer_list *timer)

那么写一个定时器的具体步骤是什么？
1、初始化内核定时器
2、设置定时器执行函数的参数(可有可无)
3、设置定时时间
4、设置定时器函数
5、启动定时器

接下来，我们结合一个简单的驱动来了解这个过程,这个驱动非常简单，就是开机后，5s钟后，开发板上的蜂鸣器就会每隔1s钟交替响。先来看看开发板的蜂鸣器的原理图:(1)蜂鸣器接口位于电路板的底板,看电路图可知道是高电平有效。
 (2)相对应的找到核心板的接口。由此可知，我们的蜂鸣器是GPD0_0
  接下来找数据手册，找到对应的寄存器，然后配置它就可以了。  2、查数据手册，找到相关的寄存器，并配置生气(1)找到GPD0CON,地址是0x114000A0,我们需要配置GPD0CON(0)为输出状态。也就是写0x1这个值到这个寄存器。 (2)找到GPD0DAT这个寄存器，用于配置蜂鸣器的高低电平,物理地址是0x114000A4,刚好与上一个差4个字节的偏移我们只要对这个寄存器写1和写0，那么蜂鸣器就可以叫起来了，哈哈。是不是很简单?大笑

整个简单的驱动代码如下：#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include /*timer*/ #include /*jiffies*/ #include //设备名称 #define DEVICE_NAME "Bell" //设备GPIO引脚 #define BUZZER_GPIO EXYNOS4_GPD0(0) //定义一个定时器链表 struct timer_list timer; static void Bell_init() { //1、请求gpio，相当于注册gpio gpio_request(BUZZER_GPIO,DEVICE_NAME); //2、调用板级驱动的函数，将gpio配置成输出状态 s3c_gpio_cfgpin(BUZZER_GPIO, S3C_GPIO_OUTPUT); //3、设置gpio为0，表示低电平，蜂鸣器高电平就会响 gpio_set_value(BUZZER_GPIO,0); } void timer_function(unsigned long value) { while(value) { //设置gpio为1，表示高电平，蜂鸣器高电平就会响 gpio_set_value(BUZZER_GPIO,1); printk("BUZZER ON "); mdelay(1000); //设置gpio为0，表示低电平，蜂鸣器高电平就会响 gpio_set_value(BUZZER_GPIO,0); printk("BUZZER OFF "); mdelay(1000); } } static int __init tiny4412_Bell_init(void) { //bell init Bell_init(); //初始化内核定时器 init_timer(&timer); //给执行的函数传参 timer.data= 1; //当前jiffies的值加上5秒钟之后 timer.expires= jiffies + (5 * HZ); //如果超时了就执行这个函数 timer.function= timer_function; //启动定时器 add_timer(&timer); return 0 ; } static void __exit tiny4412_Bell_exit(void) { //释放gpio gpio_free(BUZZER_GPIO); //删除注册的定时器 del_timer(&timer); } module_init(tiny4412_Bell_init); module_exit(tiny4412_Bell_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("YYX"); MODULE_DESCRIPTION("Exynos4 BELL Driver"); 接下来，开启我们开发板串口，观察运行结果:果然，定时器在开发板启动后的若干时间后，就周而复始的去打开和关闭我们板子上的蜂鸣器了。




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