LED子系統(tǒng)框架分析

1、前言

我們學(xué)習(xí)嵌入式，無論是C51、STM32或者是ARM，都是從點燈開始的，點燈在嵌入式中的地位等同于Hello World在各大語言中的地位！

雖然LED功能簡單，但是其麻雀雖小，五臟俱全，在學(xué)習(xí)Linux驅(qū)動開發(fā)的過程中，學(xué)習(xí)LED子系統(tǒng)，往往也能夠起到牽一發(fā)而動全身的作用，也更有益于大家熟悉驅(qū)動開發(fā)的框架！

2、LED裸機處理

我們在學(xué)習(xí)Linux驅(qū)動框架的時候，第一步要做的就是去掉子系統(tǒng)的面紗，先弄明白裸機處理的流程！

有嵌入式經(jīng)驗的朋友，對LED的裸機在清楚不過了，上面是LED的硬件電路，通常一端接到VCC，一端接到GPIO，當(dāng)GPIO拉低時，LED亮；當(dāng)GPIO拉高時，LED滅。

在這里裸機我們不過多了解了，目的在于窺探LED子系統(tǒng)。

3、LED子系統(tǒng)框架

框架是什么？

框架是一個規(guī)范，為我們開發(fā)者增加限制的同時，也是為了更好的開發(fā)新的程序，新的功能，其目的主要是：將不變的成分剝離開來，固化進框架，讓開發(fā)者做最少的事情!

框架所處的位置，正如上圖所示，由下往上看：

• Hardware：我們的硬件設(shè)備，指的是LED

• 硬件驅(qū)動層：是直接操作硬件的實現(xiàn)，用于驅(qū)動硬件，實現(xiàn)相應(yīng)的功能，并且將硬件設(shè)備注冊進框架之中。

• 核心層：將LED進行統(tǒng)一管理，向下提供注冊接口，向上提供統(tǒng)一訪問接口，方便用戶訪問

• 用戶層：用戶通過指定的文件節(jié)點，能夠直接控制LED的亮滅。?

4、LED子系統(tǒng)目錄結(jié)構(gòu)及核心文件

了解完LED子系統(tǒng)框架之后，我們來分析一下其相關(guān)的目錄結(jié)構(gòu)！

ketnel
│?? └── driver
│?? │?? └── leds
│?? │?? │?? ├──Makefile
│?? │?? │?? ├──led-core.c
│?? │?? │?? ├──led-gpio.c
│?? │?? │?? ├──led-class.c
│?? │?? │?? ├──led-triggers.c
│?? │?? │?? ├──......
│?? │?? │?? └── trigger
│?? │?? │?? │?? ├── ledtrig-cpu.c
│?? │?? │?? │?? ├── ledtrig-heartbeat.c
│?? │?? │?? │?? ├── .......

上面即為LED子系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)，其主要核心文件有：

• led-gpio.c：直接控制硬件設(shè)備，并且將其硬件設(shè)備注冊進入LED驅(qū)動框架

• led-core.c：核心層實現(xiàn)，抽象軟件實現(xiàn)的相關(guān)功能，如閃爍，亮度設(shè)置等等，并管理LED設(shè)備

• led-class.c：定義用戶訪問的相關(guān)接口

• led-triggers.c：LED出發(fā)功能的抽象

• ledtrig-cpu.c：將LED作為CPU燈

• ledtrig-heartbeat.c：將LED作為心跳燈

5、sysfs目錄結(jié)構(gòu)

在上面，我們了解了Linux下LED子系統(tǒng)相關(guān)的幾個重要文件，那么該子系統(tǒng)在嵌入式設(shè)備的sysfs中的具體表現(xiàn)又是如何的呢？

5.1 確保LED子系統(tǒng)打開

我們?nèi)绻趦?nèi)核中打開了LED子系統(tǒng)目錄下的Makefile文件，也就是kernel/drivers/leds/Makefile，我們看到

# SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
# LED Coreobj-$(CONFIG_NEW_LEDS)+= led-core.oobj-$(CONFIG_LEDS_CLASS)+= led-class.oobj-$(CONFIG_LEDS_CLASS_FLASH)+= led-class-flash.oobj-$(CONFIG_LEDS_TRIGGERS)+= led-triggers.o

我們必須在內(nèi)核的配置中，通過 make menuconfig打開LED的相關(guān)配置，才支持LED相關(guān)功能。?

5.2 查看sysfs文件結(jié)構(gòu)

我們在開發(fā)板中輸入ls /sys/class/leds/，可以查看LED子系統(tǒng)生成的文件信息。

根據(jù)打開配置的不同，生成不同的文件節(jié)點

?

查看一下CPU節(jié)點的信息

#在開發(fā)板上有cpu目錄，可在開發(fā)板上執(zhí)行如下命令查看
ls?/sys/class/leds/cpu

相關(guān)屬性文件有：brightness、max_brightness、trigger等

• max_brightness文件：表示LED燈的最大亮度值。

• brightness文件：表示當(dāng)前LED燈的亮度值，它的可取 值范圍為[0~max_brightness]，一些LED設(shè)備不支持多級亮度，直接以非0值來 表示LED為點亮狀態(tài)，0值表示滅狀態(tài)。

• trigger文件：則指示了LED燈的觸發(fā)方式，查看該文件的內(nèi)容時，該文件會 列出它的所有可用觸方式，而當(dāng)前使用的觸發(fā)方式會以“[]”符號括起。

常見的觸 發(fā)方式如下表所示：