RK3568外部IO中断示例

武汉万象奥科

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• 外部IO中断介绍
  

本篇文章以万象奥科HD-RK3568-IOT评估板中GPIO30为例，介绍Linux内核中断的注册方法，使用中断的方式检测GPIO30是否出现上升沿信号。中断在linux、设备驱动开发里使用的都非常多，可以更加实时的检测GPIO30的状态。

Linux内核提供了中断的注册接口:

       
• 注册中断
  

头文件                        include\linux\interrupt.h
定义文件                    include\linux\interrupt.h
函数原型                    int request_irq(unsigned int irq,  /* 做实参传递给中断服务函数第1个参数 */
                                            Irq_handler_t handler,  /* 中断服务函数指针 */
                                            unsigned long flags,
                                            const char *name,
void *dev_id);            /* 做实参传递给中断服务函数第2个参数 */  

函数功能:             向内核注册一个中断服务函数;

当发生中断号为irq的中断时，会执行handler指针函数。

函数参数:            

irq:    中断编号(每个中断有唯一的编号)。
handler:     中断服务函数指针。
                  原型 typedef irqreturn_t(*irq_handler_t)(int, void *)。
flag:           中断的标志，用来描述本中断的基本特征的。
                  有固定的值，由中断源的特征决定;
                  比如外中断有:   上升沿，下降沿触发中断这类标志。
name:        中断名字，注册后会出现cat /proc/interrupts
dev_id:      这个参数是传递给中断服务函数。
                  对共享中断来说，这个参数一定有要;
                  当注销共享中断中的其中一个时，用这个标识要注销哪一个。
                  对于有唯一入口的中断，可以传递NULL;
                           但是一般来说都会传递一个有意义指针，在中断程序中使用，以方便编程。
         返回值      0       标识成功
         -EINVAL            (无效参数22) 表示中断号无效。
         -EBUSY             (设备或者资源忙16) 表示中断已经被占用。

2)    注销中断

void  free_irq(unsigned int irq, void *dev_id)
irq:    要注销的中断号
dev_id:      其实就是注册时需要使用的dev参数，在共享中断必不可少，不能传递NULL。

注意：为防止在注销时同时发生中断，调用时候，先禁掉中断。

3） 中断开启与关闭

       禁止中断：

void disable_irq_nosync(unsigned int irq);
void disable_irq(unsigned int irq);

参数: irq,要禁止的中断对应的编号。

注意：在中断服务程序中不能使用disable_irq这个函数，否则内核崩溃，可以使用disable_irq_nosync,

disable_irq: 函数调用后，函数不会马上返回，而等待中断程序执行完成才返回，在中断调用会导致死锁。

使能中断:

         void enable_irq(unsigned int irq);

       参数: irq, 要使能的中断对应的编号。

4)    获取irq中断号

         Int gpio_to_irq(unsigned int irq);

       参数: irq,要使能的中断对应的编号

       
• 外部IO中断驱动编写
  
  
                 
  • IO原理图
    

图 2.1 GPIO0_D6

         GPIO0_D6=0*32+(4-1)-8+6=30

       
• 
  
  
                 
  • 驱动示例代码
           
         

#include
#include
#include
#include
#include

#define GPIO_PIN 30  // 替换为你的GPIO引脚

static unsigned int irq_number;

// GPIO中断处理函数
static irqreturn_t gpio_irq_handler(int irq, void *dev_id) {
    printk("GPIO中断触发!\n");
    return IRQ_HANDLED;
}
static int __init mymodule_init(void) {
    int ret;
    // 请求GPIO
    ret = gpio_request(GPIO_PIN, "my_gpio");
    if (ret) {
        printk("无法请求GPIO %d\n", GPIO_PIN);
        return ret;
    }

    // 配置GPIO引脚为输入
    ret = gpio_direction_input(GPIO_PIN);
    if (ret) {
        printk("无法配置GPIO %d 为输入\n", GPIO_PIN);
        gpio_free(GPIO_PIN);
        return ret;
    }

    // 请求GPIO中断
    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("无法请求GPIO中断 %d\n", irq_number);
        gpio_free(GPIO_PIN);
        return ret;
    }
    printk("模块加载成功\n");
    return 0;
}
static void __exit mymodule_exit(void) {
    // 释放GPIO中断
    free_irq(irq_number, NULL);
         
    // 释放GPIO
    gpio_free(GPIO_PIN);

    printk("模块卸载成功\n");
}

module_init(mymodule_init);
module_exit(mymodule_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("zou");
MODULE_DESCRIPTION("Sample GPIO and Timer Interrupt Kernel Module");

       
• 外部IO中断验证
  

将驱动编译成模块，insmod加载模块后。 由于驱动检测GPIO0_D6上升沿有效，当给该引脚提供高电平时，会触发中断执行中断处理函数。

图3.1 触发IO中断

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