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1. 外部IO中斷介紹

本篇文章以萬象奧科HD-RK3568-IOT評估板中GPIO30為例，介紹Linux內(nèi)核中斷的注冊方法，使用中斷的方式檢測GPIO30是否出現(xiàn)上升沿信號。中斷在linux、設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)里使用的都非常多，可以更加實(shí)時(shí)的檢測GPIO30的狀態(tài)。

Linux內(nèi)核提供了中斷的注冊接口:

1. 注冊中斷

頭文件 include\linux\interrupt.h

定義文件 include\linux\interrupt.h

函數(shù)原型 int request_irq(unsigned int irq, /* 做實(shí)參傳遞給中斷服務(wù)函數(shù)第1個(gè)參數(shù) */

Irq_handler_t handler, /* 中斷服務(wù)函數(shù)指針 */

unsigned long flags,

const char *name,

void *dev_id); /* 做實(shí)參傳遞給中斷服務(wù)函數(shù)第2個(gè)參數(shù) */

函數(shù)功能: 向內(nèi)核注冊一個(gè)中斷服務(wù)函數(shù);

當(dāng)發(fā)生中斷號為irq的中斷時(shí)，會執(zhí)行handler指針函數(shù)。

函數(shù)參數(shù):

irq: 中斷編號(每個(gè)中斷有唯一的編號)。

handler: 中斷服務(wù)函數(shù)指針。

原型 typedef irqreturn_t(*irq_handler_t)(int, void *)。

flag: 中斷的標(biāo)志，用來描述本中斷的基本特征的。

有固定的值，由中斷源的特征決定;

比如外中斷有: 上升沿，下降沿觸發(fā)中斷這類標(biāo)志。

name: 中斷名字，注冊后會出現(xiàn)cat /proc/interrupts

dev_id: 這個(gè)參數(shù)是傳遞給中斷服務(wù)函數(shù)。

對共享中斷來說，這個(gè)參數(shù)一定有要;

當(dāng)注銷共享中斷中的其中一個(gè)時(shí)，用這個(gè)標(biāo)識要注銷哪一個(gè)。

對于有唯一入口的中斷，可以傳遞NULL;

但是一般來說都會傳遞一個(gè)有意義指針，在中斷程序中使用，以方便編程。

返回值 0 標(biāo)識成功

-EINVAL (無效參數(shù)22) 表示中斷號無效。

-EBUSY (設(shè)備或者資源忙16) 表示中斷已經(jīng)被占用。

2) 注銷中斷

void free_irq(unsigned int irq, void *dev_id)

irq: 要注銷的中斷號

dev_id: 其實(shí)就是注冊時(shí)需要使用的dev參數(shù)，在共享中斷必不可少，不能傳遞NULL。

注意：為防止在注銷時(shí)同時(shí)發(fā)生中斷，調(diào)用時(shí)候，先禁掉中斷。

3） 中斷開啟與關(guān)閉

禁止中斷：

void disable_irq_nosync(unsigned int irq);

void disable_irq(unsigned int irq);

參數(shù): irq,要禁止的中斷對應(yīng)的編號。

注意：在中斷服務(wù)程序中不能使用disable_irq這個(gè)函數(shù)，否則內(nèi)核崩潰，可以使用disable_irq_nosync,

disable_irq: 函數(shù)調(diào)用后，函數(shù)不會馬上返回，而等待中斷程序執(zhí)行完成才返回，在中斷調(diào)用會導(dǎo)致死鎖。

使能中斷:

void enable_irq(unsigned int irq);

參數(shù): irq, 要使能的中斷對應(yīng)的編號。

4) 獲取irq中斷號

Int gpio_to_irq(unsigned int irq);

參數(shù): irq,要使能的中斷對應(yīng)的編號

1. 外部IO中斷驅(qū)動(dòng)編寫
   1. IO原理圖

圖 2.1 GPIO0_D6

GPIO0_D6=0*32+(4-1)-8+6=30

1. 1. 驅(qū)動(dòng)示例代碼

#include

#include

#include

#include

#include

#define GPIO_PIN 30 // 替換為你的GPIO引腳

static unsigned int irq_number;

// GPIO中斷處理函數(shù)

static irqreturn_t gpio_irq_handler(int irq, void *dev_id) {

printk("GPIO中斷觸發(fā)!\n");

return IRQ_HANDLED;

}

static int __init mymodule_init(void) {

int ret;

// 請求GPIO

ret = gpio_request(GPIO_PIN, "my_gpio");

if (ret) {

printk("無法請求GPIO %d\n", GPIO_PIN);

return ret;

}

// 配置GPIO引腳為輸入

ret = gpio_direction_input(GPIO_PIN);

if (ret) {

printk("無法配置GPIO %d 為輸入\n", GPIO_PIN);

gpio_free(GPIO_PIN);

return ret;

}

// 請求GPIO中斷

irq_number = gpio_to_irq(GPIO_PIN);

ret = request_irq(irq_number, gpio_irq_handler, IRQF_TRIGGER_RISING, "my_gpio_irq", NULL);

/* IRQF_TRIGGER_RISING 上升沿有效 */

if (ret) {

printk("無法請求GPIO中斷 %d\n", irq_number);

gpio_free(GPIO_PIN);

return ret;

}

printk("模塊加載成功\n");

return 0;

}

static void __exit mymodule_exit(void) {

// 釋放GPIO中斷

free_irq(irq_number, NULL);

// 釋放GPIO

gpio_free(GPIO_PIN);

printk("模塊卸載成功\n");

}

module_init(mymodule_init);

module_exit(mymodule_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

MODULE_AUTHOR("zou");

MODULE_DESCRIPTION("Sample GPIO and Timer Interrupt Kernel Module");

1. 外部IO中斷驗(yàn)證

將驅(qū)動(dòng)編譯成模塊，insmod加載模塊后。 由于驅(qū)動(dòng)檢測GPIO0_D6上升沿有效，當(dāng)給該引腳提供高電平時(shí)，會觸發(fā)中斷執(zhí)行中斷處理函數(shù)。

圖3.1 觸發(fā)IO中斷

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