嵌入式linux led驱动

嵌入式Linux LED驱动基础概念

嵌入式Linux LED驱动是指在嵌入式系统中，通过Linux内核来控制LED灯的亮灭和闪烁。LED驱动通常作为Linux内核的一部分，通过设备文件（如 /dev/led）来提供接口，使得应用程序可以通过标准的文件操作（如open、read、write、close）来控制LED的状态。

优势

标准化接口：使用标准的文件操作接口，便于应用程序开发和维护。
模块化设计：驱动程序可以作为内核模块加载和卸载，便于管理和更新。
灵活性：可以通过不同的参数配置LED的行为，如亮度、闪烁频率等。
跨平台兼容性：Linux内核广泛支持多种硬件平台，使得LED驱动具有较好的跨平台能力。

类型

字符设备驱动：最常见的LED驱动类型，通过字符设备文件进行控制。
PWM驱动：通过脉宽调制（PWM）信号来控制LED的亮度。
硬件抽象层（HAL）驱动：为上层应用提供统一的接口，屏蔽底层硬件差异。

应用场景

设备状态指示：如电源指示灯、网络连接指示灯等。
用户交互界面：如按钮反馈、状态提示等。
自动化控制：如定时闪烁、条件触发等。

示例代码

以下是一个简单的字符设备LED驱动示例：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/gpio.h>

#define DEVICE_NAME "led"
#define CLASS_NAME "led_class"

static int major_number;
static struct class *led_class;
static struct device *led_device;
static int led_gpio = 21; // 假设LED连接到GPIO21

static int led_open(struct inode *inode, struct file *file) {
    gpio_request(led_gpio, "led_gpio");
    gpio_direction_output(led_gpio, 0);
    return 0;
}

static ssize_t led_write(struct file *file, const char __user *ubuf, size_t count, loff_t *ppos) {
    char buf[1];
    if (copy_from_user(buf, ubuf, count)) {
        return -EFAULT;
    }
    if (buf[0] == '1') {
        gpio_set_value(led_gpio, 1); // 点亮LED
    } else if (buf[0] == '0') {
        gpio_set_value(led_gpio, 0); // 熄灭LED
    }
    return count;
}

static int led_release(struct inode *inode, struct file *file) {
    gpio_free(led_gpio);
    return 0;
}

static struct file_operations fops = {
    .open = led_open,
    .write = led_write,
    .release = led_release,
};

static int __init led_init(void) {
    major_number = register_chrdev(0, DEVICE_NAME, &fops);
    if (major_number < 0) {
        printk(KERN_ALERT "LED driver registration failed\n");
        return major_number;
    }
    led_class = class_create(THIS_MODULE, CLASS_NAME);
    if (IS_ERR(led_class)) {
        unregister_chrdev(major_number, DEVICE_NAME);
        printk(KERN_ALERT "LED class creation failed\n");
        return PTR_ERR(led_class);
    }
    led_device = device_create(led_class, NULL, MKDEV(major_number, 0), NULL, DEVICE_NAME);
    if (IS_ERR(led_device)) {
        class_destroy(led_class);
        unregister_chrdev(major_number, DEVICE_NAME);
        printk(KERN_ALERT "LED device creation failed\n");
        return PTR_ERR(led_device);
    }
    printk(KERN_INFO "LED driver initialized\n");
    return 0;
}

static void __exit led_exit(void) {
    device_destroy(led_class, MKDEV(major_number, 0));
    class_unregister(led_class);
    class_destroy(led_class);
    unregister_chrdev(major_number, DEVICE_NAME);
    printk(KERN_INFO "LED driver exited\n");
}

module_init(led_init);
module_exit(led_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("A simple LED driver for embedded Linux");