Nios2 linux环境LED驱动开发

1.编写Linux设备驱动驱动程序,将该文件复制到(linux 源码目录)/drivers/(目标文件夹)中

LED驱动(nios2-linux/linux-2.6/drivers/myleds/myleds.c)

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/fcntl.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/string.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/slab.h>
#define DEV_NAME "myleds"
//#define DEV_MAJOR  242
#define na_pio_LED        (0x08000080)
dev_t        leds_devno;
struct cdev leds_cdev;
static int leds_open(struct inode *inode,struct file *filp)
{
    return 0;
}
static size_t leds_write(struct file* filp,char __user *buff,size_t count,loff_t *offp)
{
    char led_string[7];
    unsigned int led_dat;
    int len=count;
    if(len>6)
    {
        printk(KERN_ALERT "write:only use 3 bytes lower data\n");
        buff+=len-6;
        len=6;
    }
    if(copy_from_user(led_string,buff,len)!=0)
    {
        printk(KERN_ALERT "write:user pointer is not valid\n");
        return -EFAULT;
    }
    led_string[len]=0;
    if(sscanf(led_string,"%x",&led_dat)==0)
    {
        printk(KERN_ALERT "write:sscanf error\n");
        return -EFAULT;
    }
    void *led_base;
    led_base=ioremap(na_pio_LED,4);
    //led_base=phys_to_virt(na_pio_LED);
    printk("led_base=%x\n",led_base);
    iowrite32(led_dat,led_base);
    return count;
}
static size_t leds_read(struct file* filp,char __user *buff,size_t count,loff_t *offp)
{
    unsigned int led_dat;
    char led_string[9];
    if(*offp)
        return 0;
    void *led_base;
    led_base=ioremap(na_pio_LED,4);
    led_dat=ioread32(led_base);
    if(sprintf(led_string,"%x",led_dat)==0)
    {
        printk(KERN_ALERT "read:sprintf error\n");
        return -EFAULT;
    }
    if(copy_to_user(buff,led_string,strlen(led_string))!=0)
    {
        printk(KERN_ALERT "read:copy_to_user error\n");
        return -EFAULT;
    }
    *offp=1;
    return strlen(led_string);
}
static struct file_operations leds_fops=
{
    .owner    =THIS_MODULE,
    .read    =leds_read,
    .write    =leds_write,
    .open    =leds_open,
};
static int leds_init(void)
{
    int ret;
    printk(KERN_ALERT "call leds_init\n");
    if((ret=alloc_chrdev_region(&leds_devno,0,1,DEV_NAME))!=0)
    {
        printk(KERN_ALERT "alloc device no error!\n");
        return ret;
    }
    cdev_init(&leds_cdev,&leds_fops);
    leds_cdev.owner=THIS_MODULE;
    leds_cdev.ops=&leds_fops;
    if((ret=cdev_add(&leds_cdev,leds_devno,1))!=0)
    {
        printk(KERN_ALERT "cannot register leds device!\n");
        return ret;
    }
    return 0;
}
static void leds_exit(void)
{
    printk(KERN_ALERT "call leds_exit\n");
    cdev_del(&leds_cdev);
}
module_init(leds_init);
module_exit(leds_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("xh");

2.在目标文件夹(myleds文件夹)中创建Makefile和Kconfig(菜单配置文件)，内容分别如下：

#Makefile

obj-$(CONFIG_MYLEDS) += myleds.o

 

#Kconfig
menu  USER_DEVICE_DRIVERS
config MYLEDS
    tristate "myleds"
    ---help---
      This is a sample driver programme.
endmenu

Kconfig中的MYLEDS与Makefile中CONFIG_MYLEDS中的MYLEDS对应。

注意，如果Kconfig文件中的"tristate"写成"bool"，则该模块只能选为Y（编译进内核）或N（不选择），不能选为M（编译为模块，可动态加载）

 

3.修改上层目录（ linux内核源码目录/drivers/）中的Makefile和Kconfig文件，Makefile中加入如下语句

#makefile
obj-y += myleds/

Kconfig中加入如下语句：

#Kconfig
source "drivers/myleds/Kconfig"

 

4.编译内核

make menuconfig

进入Kernel Setting-> Device Drivers->USER_DEVICE_DRIVERS->myleds。

找到我们自己的菜单名，然后按回车或空格进入,用M键使选项前的尖括号里显示M表示该模块要动态加载，也可以按y键选择直接编辑进内核，选择完后exit退出，选择yes或no的对话框通一选yes。

可以在nios2-linux/uClinux-dist/romfs/lib/modules/ 中的若干层子目录中看到myleds/myleds.ko

5.加载测试：将生成的zImage文件下载到开发板，开发板上的嵌入式Linux启动后到上面/lib/modules

中myleds目录中使用

insmod myleds.ko

或

modprobe myleds

加载驱动模块

则完成对驱动程序的加载。
查看/proc/devices中myleds对应的设备号，若为254。则使用mknod命令建立对应字符设备文件：
mknod myleds c 254 0
其中myleds为设备文件名，c表示设备为字符设备，254为主设备号，0为次设备号。
生成设备文件之后，就可以直接在shell中使用命令控制led：
echo –n ff00ff > myleds
将led都设为绿色。8组3种颜色的led，控制led的24bits数据，低8位控制8个led的蓝色，低电平有效。中8位控制绿色，高8位控制红色。

但可能会出现错误：

module myleds: relocation overflow
modprobe: failed to load module myleds: invalid module format

这很有可能是因为FPGA使用的的存储器太大，导致编译时myleds模块的存储位置超出nios指令jmp的跳跃范围。因此在sopc中将使用的存储器设小即可。

二、将驱动静态编译进uClinux内核

要将一个写好的驱动加入uClinux,需要对配置文件和Makefile作一些修改，由于我们的这个驱动程序是作为一个字符型驱动程序，我们把 mydevice.c拷到(uClinux目录)/(linux 内核目录)/drivers/char目录下。并对这个目录下的Config.in和Makefile以及mem.c作一些修改。

1、 修改Config.in:

在comment 'Character devices' 这行底下加上以下一行：

bool 'support for mydevice' CONFIG_MYDEVICE y

2、 修改Makefile

在

#

# uClinux drivers

#

下加上以下内容:

obj-$(CONFIG_MYDEVICE) += mydevice.o

3、 修改mem.c

mem.c主要是初始化一些以虚拟设备，这些设备通常是以内存作为基础“设备”的，我们把mydevice的初始化代码加入其中：

在mem.c文件的起始位置加上以下代码：

#ifdef CONFIG_MYDEVICE

extern int mydevice_init(void);

#endif

修改mem.c的chr_dev_init函数

if (devfs_register_chrdev(MEM_MAJOR,"mem",&memory_fops))

printk("unable to get major %d for memory devs\n", MEM_MAJOR);

memory_devfs_register();

rand_initialize();

#ifdef CONFIG_MYDEVICE

mydevice_init();

#endif

#ifdef CONFIG_I2C

i2c_init_all();

#endif

4、 编译mydevice驱动

所有要作的修改就是这么简单，接下来的问题就是怎样将我们的驱动编译进内核了

(1) 配置内核

运行make menuconfig

进入Kernel/Library/Defaults Selection菜单

选上Customize Kernel Settings

退出并保存设置

在新出现的菜单中进入Character devices子菜单

选上support for mydevice

退出并保存设置

用make dep和make命令生成内核镜像和内存文件系统镜像