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怎样通过GPIO实现对LED灯的亮灭操作呢

怎样通过GPIO实现对LED灯的亮灭操作呢？如何去实现代码呢？

回帖（2）

段晓雯

2022-3-3 15:39:47
GPIO是驱动当中最常用的资源，操作GPIO是最基本的操作，本节通过操作GPIO实现对LED灯的亮灭操作，驱动是在rk3288 android7.1 kernel4.4当中实现的。驱动实现解析dts的gpio，创建设备节点，创建工作队列实现闪灯效果（一秒切换一种颜色【蓝色和红色交替】）。

一、首先查看原理图，确定控制led的是哪个gpio




从原理图上可以看到，连接到主控的gpio是GPIO5_B2，所有我们只需要拉高或者拉低就可以控制LED灯了。拉高GPIO5_B2可以使三极管Q10导通，这样LED D31就亮了；拉低GPIO5_B2可以使三极管Q9断开，使三极管Q8导通，这样LED D32就亮了。

总结一下就是GPIO5_B2拉高亮红灯，拉低亮绿灯[开发板上焊接的是蓝灯]。驱动通过拉高拉低gpio控制led。

二、代码实现部分
1、dts部分，添加gpio的资源描述
文件：arch/arm/boot/dts/rk3288-evb-android-rk808-mipi.dts

led_ctrl {
         status = "okay";
     compatible = "rk3288,led_ctrl";
     gpio_led = <&gpio5 10 GPIO_ACTIVE_HIGH>; //GPIO5_B2

    };

2、驱动部分。
文件：drivers/Makefile，在该文件添加编译对应驱动文件夹语句：

obj-y   += led_ctrl/

文件：drivers/led_ctrl/Makefile（添加Makefile文件和编译语句）

obj-y += led_ctrl.o

文件:drivers/led_ctrl/led_ctrl.c

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include


static int gpio_led; //定义一个GPIO变量，用gpio_led表示


static ssize_t gpio_led_show(struct device *dev,
                        struct device_attribute *attr, char *buf)
{
        return sprintf(buf, "%dn", gpio_get_value(gpio_led)); //获取GPIO的电平，1为高电平，0为低电平
}


static ssize_t gpio_led_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
                                                const char *buf, size_t size)
{
        int val;
        int ret;

        ret = kstrtoint(buf, 10, &val); //输入一个字符然后转换成10进制整形数

        if (ret) {
                printk("%s: kstrtoint error return %dn", __func__, ret);
                return -1;
        }

        if (val== 1) { //如果echo 1 到节点则调用

                printk("-czd-: _%s_ :gpio pull upn", __func__);
                gpio_direction_output(gpio_led, val); //设置GPIO电平为高电平

        } else if (val == 0) { //如果echo 0 到节点则调用

                printk("-czd-: _%s_ :gpio pull downn", __func__);
                gpio_direction_output(gpio_led, val); //设置GPIO电平为低电平

        } else {

                printk("I only support 0 or 1 to ctrl ledn");

        }
        return size;
}

static DEVICE_ATTR(gpio_led, 0664, gpio_led_show, gpio_led_store); //调用DEVICE_ATTR创建设备节点

static int led_ctrl_probe(struct platform_device *pdev) //compatible的属性和dts的compatible一致，就会调用probe函数
{

        struct device_node *led_ctrl_node = pdev->dev.of_node;
        enum of_gpio_flags flags;
        int gpio_value;

        printk("[%d] enter %s start..n", __LINE__, __func__); //printk打印，kernel一般调用这个函数打印log

        gpio_led = of_get_named_gpio_flags(led_ctrl_node, "gpio_led", 0, &flags); //解析dts的gpio
        printk("gpio_led is %d --n", gpio_led);

        gpio_value = (flags == GPIO_ACTIVE_HIGH)? 1:0;

        if (!gpio_is_valid(gpio_led)) { //判断GPIO是否合法能用
                printk("gpio_led: %d is invalidn", gpio_led);
                return -ENODEV;
        }

        if (gpio_request(gpio_led, "gpio_led")) { //申请GPIO口资源
                printk("gpio_led: %d request failed!n", gpio_led);
                gpio_free(gpio_led); //如果申请失败，要释放GPIO的占用
                return -ENODEV;
        }

        gpio_direction_output(gpio_led, !gpio_value); //设置GPIO初始电平为低电平
        printk("gpio_led pin level is %dn", !gpio_value); //这里gpio_value取反!gpio_value，是低电平

        device_create_file(&pdev->dev, &dev_attr_gpio_led);

        printk("[%d]: ___%s___ sucess!n", __LINE__, __func__);

        return 0;
}

static int led_ctrl_remove(struct platform_device *pdv)
{
        printk("___%s___n", __func__);
        return 0;
}

static struct of_device_id led_ctrl_match_table[] = {
        { .compatible = "led_ctrl",},
        {},
        };

static struct platform_driver led_ctrl_driver = {

        .driver = {
                .name = "led_ctrl",
                .owner = THIS_MODULE,
                .of_match_table = led_ctrl_match_table,
        },
        .probe = led_ctrl_probe,
        .remove = led_ctrl_remove,
        };

static int led_ctrl_init(void)
{
        printk("#led_ctrl#: ___%s___n", __func__);
        platform_driver_register(&led_ctrl_driver);
        return 0;
}

static void led_ctrl_exit(void)
{
        printk("#led_ctrl#: ___%s___,n", __func__);
        cancel_delayed_work_sync(&gpioled_event);  //取消延时工作队列
        platform_driver_unregister(&led_ctrl_driver);

}

module_init(led_ctrl_init); //模块加载函数
module_exit(led_ctrl_exit); //模块卸载函数

MODULE_AUTHOR("czd,");
MODULE_DESCRIPTION("Driver for control sysled");
MODULE_LICENSE("GPL");  //许可声明, 描述内核模块的许可权限，如果不声明LICENSE，模块被加载时，将收到kernel tainted的警告
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陈婧甄

2022-3-3 15:39:52
以上就是创建设备节点，然后通过节点操作【read/write】GPIO的上下电实现led的亮灭的简单实现代码，串口或者adb工具操作对应节点文件gpio_led控制gpio电平:

rk3288:/ # su
rk3288:/ # echo 0 > sys/devices/platform/led_ctrl/gpio_led //往***
rk3288:/ # cat sys/devices/platform/led_ctrl/gpio_led // cat查看一下gpio电平                          
0
rk3288:/ # echo 1 > sys/devices/platform/led_ctrl/gpio_led //往节点写入1，亮红灯                    
rk3288:/ # cat sys/devices/platform/led_ctrl/gpio_led // cat查看一下gpio电平                        
1
rk3288:/ #

注意：在安卓开发过程需要给节点的权限：
可以创建个脚本（*.sh文件）运行，然后在脚本里添加节点的权限：
例如apk/system/bin/lowmem_manage.sh文件中添加以下语句：
chmod 666 sys/devices/platform/led_ctrl/gpio_led

或者在init*.rc文件当中添加赋权限的语句。

为了实现闪灯效果，我这里使用了工作队列来实现，具体逻辑：创建一个工作队列，然后在工作队列去操作GPIO的上下电，并且在工作队列函数中加入定时器，时间一到，又重新开始执行工作队列里面的操作，如此循环，实现led闪灯效果。

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include //添加需要用到的头文件


static int gpio_led; //定义一个GPIO变量，用gpio_led表示
static int rb_switch_value = 0;//定义一个GPIO电平变量值

static struct delayed_work gpioled_event; //定义一个delay_work

static void gpioled_event_workq(struct work_struct *work)  //定义你要延时执行的工作队列函数
{

        printk("#%s#: led color blue or red,rb_switch_value=%dn", __func__, rb_switch_value);
        gpio_direction_output(gpio_led, rb_switch_value); //设置GPIO电平
        rb_switch_value = !rb_switch_value; //设置rb_switch_value取反,以此实现高低电平切换设置
        schedule_delayed_work(&gpioled_event, msecs_to_jiffies(1000)); //添加这句之后每隔1秒执行一次
}

static ssize_t gpio_led_show(struct device *dev,
                        struct device_attribute *attr, char *buf)
{
        return sprintf(buf, "%dn", gpio_get_value(gpio_led)); //获取GPIO的电平，1为高电平，0为低电平
}


static ssize_t gpio_led_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
                                                const char *buf, size_t size)
{
        int val;
        int ret;

        ret = kstrtoint(buf, 10, &val); //输入一个字符然后转换成10进制整形数

        if (ret) {
                printk("%s: kstrtoint error return %dn", __func__, ret);
                return -1;
        }

        if (val== 1) { //如果echo 1 到节点则调用

                printk("-czd-: _%s_ :gpio pull upn", __func__);
                gpio_direction_output(gpio_led, val); //设置GPIO电平为高电平

        } else if (val == 0) { //如果echo 0 到节点则调用

                printk("-czd-: _%s_ :gpio pull downn", __func__);
                gpio_direction_output(gpio_led, val); //设置GPIO电平为低电平

        } else {

                printk("I only support 0 or 1 to ctrl ledn");

        }
        return size;
}

static DEVICE_ATTR(gpio_led, 0664, gpio_led_show, gpio_led_store); //调用DEVICE_ATTR创建设备节点

static int led_ctrl_probe(struct platform_device *pdev) //compatible的属性和dts的compatible一致，就会调用probe函数
{

        struct device_node *led_ctrl_node = pdev->dev.of_node;
        enum of_gpio_flags flags;
        int gpio_value;

        printk("[%d] enter %s start..n", __LINE__, __func__); //printk打印，kernel一般调用这个函数打印log

        gpio_led = of_get_named_gpio_flags(led_ctrl_node, "gpio_led", 0, &flags); //解析dts的gpio
        printk("gpio_led is %d --n", gpio_led);

        gpio_value = (flags == GPIO_ACTIVE_HIGH)? 1:0;

        if (!gpio_is_valid(gpio_led)) { //判断GPIO是否合法能用
                printk("gpio_led: %d is invalidn", gpio_led);
                return -ENODEV;
        }

        if (gpio_request(gpio_led, "gpio_led")) { //申请GPIO口资源
                printk("gpio_led: %d request failed!n", gpio_led);
                gpio_free(gpio_led); //如果申请失败，要释放GPIO的占用
                return -ENODEV;
        }

        gpio_direction_output(gpio_led, !gpio_value); //设置GPIO初始电平为低电平
        printk("gpio_led pin level is %dn", !gpio_value); //这里gpio_value取反!gpio_value，是低电平

        device_create_file(&pdev->dev, &dev_attr_gpio_led);

        INIT_DELAYED_WORK(&gpioled_event, gpioled_event_workq); //初始化工作队列
        schedule_delayed_work(&gpioled_event, msecs_to_jiffies(2000)); //添加到延时工作队列，这里延时2秒

        printk("[%d]: ___%s___ sucess!n", __LINE__, __func__);

        return 0;
}

static int led_ctrl_remove(struct platform_device *pdv)
{
        printk("___%s___n", __func__);
        return 0;
}

static struct of_device_id led_ctrl_match_table[] = {
        { .compatible = "led_ctrl",},
        {},
        };

static struct platform_driver led_ctrl_driver = {

        .driver = {
                .name = "led_ctrl",
                .owner = THIS_MODULE,
                .of_match_table = led_ctrl_match_table,
        },
        .probe = led_ctrl_probe,
        .remove = led_ctrl_remove,
        };

static int led_ctrl_init(void)
{
        printk("#led_ctrl#: ___%s___n", __func__);
        platform_driver_register(&led_ctrl_driver);
        return 0;
}

static void led_ctrl_exit(void)
{
        printk("#led_ctrl#: ___%s___,n", __func__);
        cancel_delayed_work_sync(&gpioled_event);  //取消延时工作队列
        platform_driver_unregister(&led_ctrl_driver);

}

module_init(led_ctrl_init); //模块加载函数
module_exit(led_ctrl_exit); //模块卸载函数

MODULE_AUTHOR("czd,");
MODULE_DESCRIPTION("Driver for control sysled");
MODULE_LICENSE("GPL");  //许可声明, 描述内核模块的许可权限，如果不声明LICENSE，模块被加载时，将收到kernel tainted的警告。
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