[ARM应用]按键中断驱动实例 -

1实验目的

（1）了解按键原理及其与S3C2410的接口电路设计

本文引用地址: http://www.21ic.com/app/mcu/201808/784954.htm

（2）了解S3C2410芯片的外部中断处理机制

（3）掌握按键中断驱动的编写及测试过程

（1）按键的硬件原理

在嵌入式系统中，按键的硬件原理比较简单，通过一个上拉电阻将处理器的外部中断（或GPIO）引脚拉高，电阻的另一端连接按键并接地即可实现。如图2-1所示：

图

2-1按键接口电路

仔细看图2-1，不难知道，当按键被按下时，EINT0上将产生低电平，这个低电平将中断CPU，CPU可以依据中断判断按键被按下。

（2）按键“消抖”

所有按键、触摸屏等机械设备都存在一个固有的问题，那就是"抖动"，按键从最初接通到稳定接通要经过数毫秒乃至数十毫秒，其间可能发生多次"接通―断开"的过程。因此仅仅依据中断被产生就认定有一次按键行为是很不准确的。如果不消除"抖动"的影响，一次按键可能被理解为多次按键。

消除按键抖动影响的方法是：在判断有键按下后，进行软件延时（如20ms，在延时过程中要屏蔽对应中断），再判断键盘状态，如果仍处于按键按下状态，则可以判定该按键被按下。图2-2是典型的包含消抖功能的按键中断处理流程。

图2-2按键中断处理流程

（1）编写按键中断设备驱动程序，驱动程序中手动定义设备名称及主设备号为213，实现与BUTTON设备相应的端口配置，中断的申请，以及读写设备的接口函数等。

（2）将驱动编译成模块，并实现模块的加载及卸载。

（3）编写驱动的测试程序，在程序中实现打开BUTTON设备和LED设备，主循环中不断读取按键的状态，当按键按下时，控制LED亮一段时间（1S左右）后灭掉。

以下操作都在nfs文件系统目录（/home/kernel/rootfs/rootfs）下进行,因此先执行如下命令。获取

cd /home/kernel/rootfs/rootfs

（1）编写led.c文件

建立led目录：

mkdir usr/button

进入button目录，在该目录下建立两个子目录driver和test，前者用来存放驱动程序，后者用来存放驱动测试程序：

cd usr/ button

mkdir driver test

进入驱动程序目录，建立设备驱动文件button.c：

cd driver

vi button.c

按键驱动程序如下button.c所示：

/***************************头文件***************************/

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

//***********************定义设备结构体及相关宏***************************

#define DEVICE_NAME"button"//定义设备名

#define DEVICE_MAJOR213//手动定义BUTTON设备的主设备号为213

static int button_major = DEVICE_MAJOR ;

#define BUTTON_IRQ IRQ_EINT0//定义BUTTON对应S3C2410的外部中断0

#define BUTTON S3C2410_GPF0//定义BUTTON对应S3C2410的GPF0端口

#defineBUTTON_EINT0 S3C2410_GPF0_EINT0

#defineBUTTON_INP S3C2410_GPF0_INP

#define BUTTON_UP0//按键抬起状态

#define BUTTON_DOWN1//按键按下状态

#define BUTTON_X2//不确定状态，本实例中可理解为抖动状态

//定义BUTTON设备结构体

struct button_dev

{

struct cdev cdev;//BUTTON设备对应一个字符设备结构体

int status;//按键状态标识：抬起、按下、抖动

};

static struct button_dev dev;

//*****************************函数声明*********************************

void s3c2410_button_s3c2410_button_InitIO(void);//初始化IO端口的函数

/*

******************************s3c2410_button_InitIO**********************

*描述:初始化IO端口

*参数:无

*返回值:无

*************************************************************************

*/

void s3c2410_button_InitIO(void)

{

s3c2410_gpio_cfgpin(BUTTON,BUTTON_EINT0); //配置按键中断的端口为中断功能

}

/*

******************************isr_button()*******************************

*描述:EINT0的中断处理函数，设置按键状态为BUTTON_X

*参数:irq :中断号; dev_id；regs；

*返回值:成功返回0

*在linux/interrupt.h中定义了typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int, void *);

*************************************************************************

*/

static irqreturn_t isr_button(int irq,void *dev_id,struct pt_regs *regs)

{

disable_irq(0);//禁止中断

dev.status = BUTTON_X;//将按键置为抖动状态，说明有按键中断，但不一定有键按下

enable_irq(0);//使能中断

return 0;

}

/*

**************************s3c2410_button_open()**************************

*描述:打开设备函数，向系统申请中断

*参数:struct inode *inode,struct file *filp

*返回值:失败返回错误代码ret，成功返回0

*************************************************************************

*/

static int s3c2410_button_open(struct inode *inode,struct file *filp)

{

int ret;

ret=request_irq(BUTTON_IRQ,isr_button,IRQF_SAMPLE_RANDOM,DEVICE_NAME,NULL); //申请中断

if(ret) {//申请失败

printk("BUTTON_IRQ: could not register interruptn");

return ret;

}

return 0;

}

/*

************************s3c2410_button_release()*************************

*描述:注销设备函数，实现中断释放

*参数:struct inode *inode,struct file *filp

*返回值:0

*************************************************************************

*/

static int s3c2410_button_release(struct inode *inode,struct file *filp)

{

free_irq(BUTTON_IRQ,NULL); //释放中断

return 0;

}

/*

**************************3c2410_button_ioctl()**************************

*描述:IO控制函数，本实例中不做任何事

*参数:cmd:用户定义的IO控制命令; arg:传递用户参数

*返回值:0

*************************************************************************

*/

static int s3c2410_button_ioctl(struct inode *inode,struct file *filp,

unsigned int cmd,unsigned long arg)

{

return 0;

}

/*

**************************s3c2410_button_read()**************************

*描述:读函数，读取按键的状态

*参数:buffer:用来存储按键状态;

count:用来记录用户读取了多少个字符

*返回值:count：用户读取的字符数

*************************************************************************

*/

static ssize_t s3c2410_button_read(struct file *filp,char *buffer,size_t count,loff_t *ppos)

{

int ret = count;

if(dev.status = BUTTON_X){//如果按键状态是BUTTON_X，说明有按键中断产生。

msleep(20);//延时20毫秒去除按键抖动

disable_irq(0);//禁止中断

s3c2410_gpio_cfgpin(BUTTON,BUTTON_INP); //配置按键中断的端口为输入功能

if(!s3c2410_gpio_getpin(BUT