SAM9X60 curiosity开发板,SYSFS文件系统控制板载三色Led
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驱动位于\buildroot-external-microchip\build\linux-custom\drivers\leds
开发板使用sam9x60_curiosity
应用层控制外设的两种不同的方式
在 Linux 系统下一切皆文件
方法一驱动层设备文件控制外设
包括字符设备文件和块设备文件设备文件便是各种硬件设备向应用层提供的一个接口应用层通过对设备文件的 I/O 操作来操控硬件设备譬如 LCD 显示屏、串口、按键、摄像头等等所以设备文件其实是与硬件设备相互对应的。设备文件通常在/dev/ 目录下我们也把/dev 目录下的文件称为设备节点。
方法二sysfs文件系统控制外设
sysfs 是一个基于内存的文件系统同 devfs 、 proc 文件系统一样称为虚拟文件系统它的 作用是将内核信息以文件的方式提供给应用层使用。
sysfs 文件系统的主要功能便是对系统设备进行管理它可以产生一个包含所有系统硬件层次的视图。
sysfs 文件系统挂载在 /sys 目录下
block | 块设备的存放目录这是一个过时的接口按照sysfs的设计理念系统所有的设备都存放在/sys/devides目录下所以/sys/block目录下的文件通常是链接到/sys/devices目录下的文件 |
bus | 这是系统中的所有设备按照总线类型分类放置的目录结构/sys/devices 目录下每一种设备都是挂在某种总线下的譬如 i2c 设备挂在 I2C 总线下。同样/sys/bus 目录下的文件通常也是链接到了/sys/devices 目录。 |
class | 这是系统中的所有设备按照其功能分类放置的目录结构同样该目录下的文件也是链接到了/sys/devices 目录。按照设备的功能划分组织在/sys/class 目录下譬如/sys/class/leds目录中存放了所有的 LED 设备/sys/class/input 目录中存放了所有的输入类设备。 |
dev | 这是按照设备号的方式放置的目录结构同样该目录下的文件也是链接到了/sys/devices 目录。该目录下有很多以主设备号:次设备号 (major:minor) 命名的文件这些文件都是链接文件链接到/sys/devices 目录下对应的设备。 |
devices | 这是系统中所有设备存放的目录也就是系统中的所有设备在 sysfs 中的呈现、表达也是 sysfs 管理设备的最重要的目录结构。 |
firmware | 描述了内核中的固件。 |
fs | 用于描述系统中所有文件系统包括文件系统本身和按文件系统分类存放的已挂载点。 |
kernel | 这里是内核中所有可调参数的位置。 |
module | 包含当前系统中已加载的模块包括编译到内核和编译成模块.ko的驱动 |
power | 这里是系统中电源选项有一些属性可以用于控制整个系统的电源状态。 |
上表显示的便是 sysfs 文件系统中的目录包括 block 、 bus 、 class 、 dev 、 devices 、 firmware 、 fs 、 kernel 、 modules、 power 等每个目录下又有许多文件或子目录对这些目录的说明如所示
Linux 内核中为了尽量降低驱动开发者难度以及接口标准化就出现了设备驱动框架的概念 Linux 针对各种常见的设备进行分类譬如 LED 类设备、输入类设备、 FrameBuffer 类设备、 video 类设备、 PWM 设备等等并为每一种类型的设备设计了一套成熟的、标准的、典型的驱动实现的框架这个就叫做设备驱动框架。设备驱动框架为驱动开发和应用层提供了一套统一的接口规范譬如对 LED 类设备来说内核提供了 LED 设备驱动框架驱动工程师编写 LED 驱动时使用 LED 驱动框架来开发自己的 LED 驱动程序这样做的好处就在于能够对上层应用层提供统一、标准化的接口、同时又降低了驱动开发工程师的难度。
编写 LED 驱动程序并不仅仅只能使用内核设计的 LED 设备驱动框架不用内核的 LED 驱动框架也是可以开发出 LED 驱动程序的但如果你这样写使用这个驱动程序注册的 LED 那就不是标准设备了因为该驱动程序向应用层提供的接口并不是统一、标准化接口
杂项类的由来除此之外还有很多硬件外设尤其是嵌入式系统中所使用到的这些硬件外设它们可能并不属于 Linux 系统所规划的设备分类当中的任何一种设备类型譬如在 Linux 系统中有一种设备类型叫杂散 / 杂项类设备misc device 大家可以想一想为啥叫杂散类设备说明这种设备既不属于这种设备类型、又不属于另一种设备类型无奈只能把它归为杂项类。
进入到 /sys/class/leds 目录下
这里我们主要关注便是 brightness 、 max_brightness 以及 trigger 三个文件这三个文件都是 LED 设备的属性文件
⚫ brightness 翻译过来就是亮度的意思该属性文件可读可写所以这个属性文件是用于设置 LED 的亮度等级或者获取当前 LED 的亮度等级譬如 brightness 等于 0 表示 LED 灭 brightness 为正整数表示 LED 亮其值越大、 LED 越亮对于 PWM 控制的 LED 来说这通常是适用的因为它存在亮度等级的问题不同的亮度等级对应不同的占空比自然 LED 的亮度也是不同的但对于 GPIO 控制控制 GPIO 输出高低电平的 LED 来说通常不存在亮度等级这样的说法只有 LED 亮brightness 等于 0 和 LED 灭 brightness 为非 0 值的正整数两种状态 ALPHA/Mini I.MX6U 开发板上的这颗 LED 就是如此所以自然就不存在亮度等级一说只有亮和灭两种亮度等级。
⚫ max_brightness 该属性文件只能被读取不能写用于获取 LED 设备的最大亮度等级。
⚫ trigger 触发模式该属性文件可读可写读表示获取 LED 当前的触发模式写表示设置 LED 的触发模式。不同的触发模式其触发条件不同LED 设备会根据不同的触发条件自动控制其亮、灭状态通过 cat 命令查看该属性文件可获取 LED 支持的所有触发模式以及 LED 当前被设置的触发模式
-
none无触发
-
mmc0当对 mmc0 设备发起读写操作的时候 LED 会闪烁
-
timerLED 会有规律的一亮一灭被定时器控制住
-
heartbeat心跳呼吸模式 LED 模仿人的心跳呼吸那样亮灭变化。
# cd /sys/
# ls
block class devices fs module
bus dev firmware kernel power
# cd class/
# ls
backlight graphics mmc_host rfkill udc
bdi i2c-adapter mtd rtc vc
block i2c-dev net scsi_device video4linux
bluetooth ieee80211 phy scsi_disk vtconsole
devcoredump input power_supply scsi_host wakeup
devlink leds pps sound watchdog
dma mdio_bus ptp spi_master
drm mem pwm tty
gpio misc regulator ubi
# cd leds/
# ls
blue green mmc0:: red
# cd blue
# ls
brightness invert power trigger
device max_brightness subsystem uevent
# echo 1 > brightness
# echo 0 > brightness
# echo 1 > brightness
# echo timer > trigger
# echo heartbeat > trigger
# cat brightness
1
# cat trigger
none rfkill-any rfkill-none kbd-scrolllock kbd-numlock kbd-capslock kbd-kanalock kbd-shiftlock kbd-altgrlock kbd-ctrllock kbd-altlock kbd-shiftllock kbd-shiftrlock kbd-ctrlllock kbd-ctrlrlock [timer] heartbeat gpio cpu cpu0 mmc0