原子嵌入式LINUX驱动开发详解与实战(ARM LINUX驱动)

第四篇ARM Linux驱动开发篇
第1章字符设备驱动开发 1.1字符设备驱动简介 1.2字符设备驱动开发步骤 1.2.1驱动模块的加载和卸载 1.2.2字符设备注册与注销 1.2.3实现设备的具体操作函数 1.2.4添加LICENSE和作者信息 1.3Linux设备号 1.3.1设备号的组成 1.3.2设备号的分配 1.4chrdevbase字符设备驱动开发实验 1.4.1实验程序编写 1.4.2编写测试App 1.4.3编译驱动程序和测试App 1.4.4运行测试 第2章嵌入式Linux LED灯驱动开发实验 2.1Linux下LED灯驱动原理 2.1.1地址映射 2.1.2I/O内存访问函数 2.2硬件原理图分析 2.3实验程序编写 2.3.1LED灯驱动程序编写 2.3.2编写测试App 2.4运行测试 2.4.1编译驱动程序和测试App 2.4.2运行测试 第3章新字符设备驱动实验 3.1新字符设备驱动原理 3.1.1分配和释放设备号 3.1.2新的字符设备注册方法 3.2自动创建设备节点 3.2.1mdev机制 3.2.2创建和删除类 3.2.3创建设备 3.2.4参考示例 3.3设置文件私有数据 3.4硬件原理图分析 3.5实验程序编写 3.5.1LED灯驱动程序编写 3.5.2编写测试App 3.6运行测试 3.6.1编译驱动程序和测试App 3.6.2运行测试
第4章Linux设备树 4.1什么是设备树 4.2DTS、DTB和DTC 4.3DTS语法 4.3.1.dtsi头文件 4.3.2设备节点 4.3.3标准属性 4.3.4根节点compatible属性 4.3.5向节点追加或修改内容 4.4创建小型模板设备树 4.5设备树在系统中的体现 4.6特殊节点 4.6.1aliases子节点 4.6.2chosen子节点 4.7Linux内核解析DTB文件 4.8绑定信息文档 4.9设备树常用OF操作函数 4.9.1查找节点的OF函数 4.9.2查找父/子节点的OF函数 4.9.3提取属性值的OF函数 4.9.4其他常用的OF函数 第5章设备树下的LED灯驱动实验 5.1设备树LED驱动原理 5.2硬件原理图分析 5.3实验程序编写 5.3.1修改设备树文件 5.3.2LED灯驱动程序编写 5.3.3编写测试App 5.4运行测试 5.4.1编译驱动程序和测试App 5.4.2运行测试 第6章pinctrl和gpio子系统实验 6.1pinctrl子系统 6.1.1pinctrl子系统简介 6.1.2I.MX6ULL的pinctrl子系统驱动 6.1.3设备树中添加pinctrl节点模板 6.2gpio子系统 6.2.1gpio子系统简介 6.2.2I.MX6ULL的gpio子系统驱动 6.2.3gpio子系统API函数 6.2.4设备树中添加gpio节点模板 6.2.5与GPIO相关的OF函数 6.3硬件原理图分析 6.4实验程序编写 6.4.1修改设备树文件 6.4.2LED灯驱动程序编写 6.4.3编写测试App 6.5运行测试 6.5.1编译驱动程序和测试App 6.5.2运行测试 第7章Linux蜂鸣器实验 7.1蜂鸣器驱动原理 7.2硬件原理图分析 7.3实验程序编写 7.3.1修改设备树文件 7.3.2蜂鸣器驱动程序编写 7.3.3编写测试App 7.4运行测试 7.4.1编译驱动程序和测试App 7.4.2运行测试 第8章Linux并发与竞争 8.1并发与竞争 8.2原子操作 8.2.1原子操作简介 8.2.2原子整型数据操作API函数 8.2.3原子位操作API函数 8.3自旋锁 8.3.1自旋锁简介 8.3.2自旋锁API函数 8.3.3其他类型的锁 8.3.4自旋锁使用注意事项 8.4信号量 8.4.1信号量简介 8.4.2信号量API函数 8.5互斥体 8.5.1互斥体简介 8.5.2互斥体API函数 第9章Linux并发与竞争实验 9.1原子操作实验 9.1.1实验程序编写 9.1.2运行测试 9.2自旋锁实验 9.2.1实验程序编写 9.2.2运行测试 9.3信号量实验 9.3.1实验程序编写 9.3.2运行测试 9.4互斥体实验 9.4.1实验程序编写 9.4.2运行测试 第10章Linux按键输入实验 10.1Linux下按键驱动原理 10.2硬件原理图分析 10.3实验程序编写 10.3.1修改设备树文件 10.3.2按键驱动程序编写 10.3.3编写测试App 10.4运行测试 10.4.1编译驱动程序和测试App 10.4.2运行测试 第11章Linux内核定时器实验 11.1Linux时间管理和内核定时器简介 11.1.1内核时间管理简介 11.1.2内核定时器简介 11.1.3Linux内核短延时函数 11.2硬件原理图分析 11.3实验程序编写 11.3.1修改设备树文件 11.3.2定时器驱动程序编写 11.3.3编写测试App 11.4运行测试 11.4.1编译驱动程序和测试App 11.4.2运行测试 第12章Linux中断实验 12.1Linux中断简介 12.1.1Linux中断API函数 12.1.2上半部与下半部 12.1.3设备树中断信息节点 12.1.4获取中断号 12.2硬件原理图分析 12.3实验程序编写 12.3.1修改设备树文件 12.3.2按键中断驱动程序编写 12.3.3编写测试App 12.4运行测试 12.4.1编译驱动程序和测试App 12.4.2运行测试 第13章Linux阻塞和非阻塞I/O实验 13.1阻塞和非阻塞I/O 13.1.1阻塞和非阻塞简介 13.1.2等待队列 13.1.3轮询 13.1.4Linux驱动下的poll操作函数 13.2阻塞I/O实验 13.2.1硬件原理图分析 13.2.2实验程序编写 13.2.3运行测试 13.3非阻塞I/O实验 13.3.1硬件原理图分析 13.3.2实验程序编写 13.3.3运行测试 第14章异步通知实验 14.1异步通知 14.1.1异步通知简介 14.1.2驱动中的信号处理 14.1.3应用程序对异步通知的处理 14.2硬件原理图分析 14.3实验程序编写 14.3.1修改设备树文件 14.3.2程序编写 14.3.3编写测试App 14.4运行测试 14.4.1编译驱动程序和测试App 14.4.2运行测试 第15章platform设备驱动实验 15.1Linux驱动的分离与分层 15.1.1驱动的分隔与分离 15.1.2驱动的分层 15.2platform平台驱动模型简介 15.2.1platform总线 15.2.2platform驱动 15.2.3platform设备 15.3硬件原理图分析 15.4实验程序编写 15.4.1platform设备与驱动程序编写 15.4.2编写测试App 15.5运行测试 15.5.1编译驱动程序和测试App 15.5.2运行测试 第16章设备树下的platform驱动编写 16.1设备树下的platform驱动简介 16.2硬件原理图分析 16.3实验程序编写 16.3.1修改设备树文件 16.3.2platform驱动程序编写 16.3.3编写测试App 16.4运行测试 16.4.1编译驱动程序和测试App 16.4.2运行测试 第17章Linux自带的LED灯驱动实验 17.1Linux内核自带LED灯驱动使能 17.2Linux内核自带LED灯驱动简介 17.2.1LED灯驱动框架分析 17.2.2module_platform_driver()函数简介 17.2.3gpio_led_probe()函数简介 17.3设备树节点编写 17.4运行测试 第18章Linux MISC驱动实验 18.1MISC设备驱动简介 18.2硬件原理图分析 18.3实验程序编写 18.3.1修改设备树 18.3.2beep驱动程序编写 18.3.3编写测试App 18.4运行测试 18.4.1编译驱动程序和测试App 18.4.2运行测试 第19章Linux input子系统实验 19.1input子系统 19.1.1input子系统简介 19.1.2input驱动编写流程 19.1.3input_event结构体 19.2硬件原理图分析 19.3实验程序编写 19.3.1修改设备树文件 19.3.2按键input驱动程序编写 19.3.3编写测试App 19.4运行测试 19.4.1编译驱动程序和测试App 19.4.2运行测试 19.5Linux自带按键驱动程序的使用 19.5.1自带按键驱动程序源码简介 19.5.2自带按键驱动程序的使用 第20章Linux PWM驱动实验 20.1PWM驱动简介 20.1.1设备树下的PWM控制器节点 20.1.2PWM子系统 20.1.3PWM驱动源码分析 20.2PWM驱动编写 20.2.1修改设备树 20.2.2使能PWM驱动 20.3PWM驱动测试 第21章Linux LCD驱动实验 21.1Linux下LCD驱动简介 21.1.1Framebuffer设备 21.1.2LCD驱动简介 21.2硬件原理图分析 21.3LCD驱动程序编写 21.3.1修改设备树 21.3.2LCD屏幕背光节点信息 21.4运行测试 21.4.1LCD屏幕基本测试 21.4.2设置LCD作为终端控制台 21.4.3LCD背光调节 21.4.4LCD自动关闭解决方法 第22章Linux RTC驱动实验 22.1Linux内核RTC驱动简介 22.2I.MX6U内部RTC驱动分析 22.3RTC时间查看与设置 第23章Linux I2C驱动实验 23.1Linux I2C驱动框架简介 23.1.1I2C总线驱动 23.1.2I2C设备驱动 23.1.3I2C设备和驱动匹配过程 23.2I.MX6U的I2C适配器驱动分析 23.3I2C设备驱动编写流程 23.3.1I2C设备信息描述 23.3.2I2C设备数据收发处理流程 23.4硬件原理图分析 23.5实验程序编写 23.5.1修改设备树 23.5.2AP3216C驱动编写 23.5.3编写测试App 23.6运行测试 23.6.1编译驱动程序和测试App 23.6.2运行测试 第24章Linux SPI驱动实验 24.1Linux下SPI驱动框架简介 24.1.1SPI主机驱动 24.1.2SPI设备驱动 24.1.3SPI设备和驱动匹配过程 24.2I.MX6U SPI主机驱动分析 24.3SPI设备驱动编写流程 24.3.1SPI设备信息描述 24.3.2SPI设备数据收发处理流程 24.4硬件原理图分析 24.5实验程序编写 24.5.1修改设备树 24.5.2编写ICM20608驱动 24.5.3编写测试App 24.6运行测试 24.6.1编译驱动程序和测试App 24.6.2运行测试 第25章Linux RS232/485/GPS驱动实验 25.1Linux下UART驱动框架 25.2I.MX6U UART驱动分析 25.3硬件原理图分析 25.4RS232驱动编写 25.5移植minicom 25.6RS232驱动测试 25.6.1RS232连接设置 25.6.2minicom设置 25.6.3RS232收发测试 25.7RS485测试 25.7.1RS485连接设置 25.7.2RS485收发测试 25.8GPS测试 25.8.1GPS连接设置 25.8.2GPS数据接收测试 第26章Linux 多点电容触摸屏实验 26.1Linux下电容触摸屏驱动框架简介 26.1.1多点触摸协议详解 26.1.2Type A触摸点信息上报时序 26.1.3Type B触摸点信息上报时序 26.1.4MT其他事件的使用 26.1.5多点触摸使用的API函数 26.1.6多点电容触摸屏驱动框架 26.2硬件原理图分析 26.3实验程序编写 26.3.1修改设备树 26.3.2编写多点电容触摸屏驱动 26.4运行测试 26.4.1编译驱动程序 26.4.2运行测试 26.4.3将驱动添加到内核中 26.5tslib移植与使用 26.5.1tslib移植 26.5.2tslib测试 26.6使用内核自带的驱动 第27章RGB转HDMI实验 27.1RGB转HMDI简介 27.2硬件原理图分析 27.3实验驱动编写 27.3.1修改设备树 27.3.2使能内核自带的sii902x驱动 27.3.3修改sii902x驱动 27.4RGB转HDMI测试 第28章Linux音频驱动实验 28.1音频接口简介 28.1.1为何需要音频编解码芯片 28.1.2WM8960简介 28.1.3I2S总线接口 28.1.4I.MX6ULL SAI简介 28.2硬件原理图分析 28.3音频驱动使能 28.3.1修改设备树 28.3.2使能内核的WM8960驱动 28.4alsalib和alsautils移植 28.4.1alsalib移植 28.4.2alsautils移植 28.5声卡设置与测试 28.5.1amixer的使用方法 28.5.2音乐播放测试 28.5.3MIC录音测试 28.5.4Line_in录音测试 28.6开机自动配置声卡 28.7alsamixer简介 第29章Linux CAN驱动实验 29.1CAN协议简介 29.1.1何为CAN 29.1.2CAN电气属性 29.1.3CAN协议 29.1.4CAN速率 29.1.5I.MX6ULL FlexCAN简介 29.2硬件原理图分析 29.3实验程序编写 29.3.1修改设备树 29.3.2使能Linux内核自带的FlexCAN驱动 29.4FlexCAN测试 29.4.1检查CAN网卡设备是否存在 29.4.2移植iproute2 29.4.3移植canutils工具 29.4.4CAN通信测试 第30章Linux USB驱动实验 30.1USB接口简介 30.1.1什么是USB 30.1.2USB电气特性 30.1.3USB拓扑结构 30.1.4什么是USB OTG 30.1.5I.MX6ULL USB接口简介 30.2硬件原理图分析 30.2.1USB HUB原理图分析 30.2.2USB OTG原理图分析 30.3USB协议简介 30.3.1USB描述符 30.3.3USB数据包类型 30.3.4USB传输类型 30.3.5USB枚举 30.4Linux内核自带HOST实验 30.4.1USB鼠标键盘测试 30.4.2U盘实验 30.5Linux内核自带USB OTG实验 30.5.1修改设备树 30.5.2OTG主机实验 30.5.3OTG从机实验 第31章regmap API实验 31.1regmap API简介 31.1.1什么是regmap 31.1.2regmap驱动框架 31.1.3regmap操作函数 31.1.4regmap_config掩码设置 31.2实验程序编写 31.3运行测试 第32章Linux IIO驱动实验 32.1IIO子系统简介 32.1.1iio_dev 32.1.2iio_info 32.1.3iio_chan_spec 32.2IIO驱动框架创建 32.2.1基础驱动框架建立 32.2.2IIO设备申请与初始化 32.3实验程序编写 32.3.1使能内核IIO相关配置 32.3.2ICM20608的IIO驱动框架搭建 32.3.3完善icm20608_read_raw()函数 32.3.4完善icm20608_write_raw()函数 32.4测试应用程序编写 32.4.1Linux文件流读取 32.4.2编写测试App 32.4.3运行测试 第33章Linux ADC驱动实验 33.1ADC简介 33.2ADC驱动源码简介 33.2.1设备树下的ADC节点 33.2.2ADC驱动源码分析 33.3硬件原理图分析 33.4ADC驱动编写 33.4.1修改设备树 33.4.2使能ADC驱动 33.4.3编写测试App 33.5运行测试 33.5.1编译驱动程序和测试App 33.5.2运行测试 第34章Linux 块设备驱动实验 34.1什么是块设备 34.2块设备驱动框架 34.2.1block_device结构体 34.2.2gendisk结构体 34.2.3block_device_operations结构体 34.2.4块设备I/O请求过程 34.3使用请求队列实验 34.3.1实验程序编写 34.3.2运行测试 34.4不使用请求队列实验 34.4.1实验程序编写 34.4.2运行测试 第35章Linux 网络驱动实验 35.1嵌入式网络简介 35.1.1嵌入式下的网络硬件接口 35.1.2MII/RMII接口 35.1.3MDIO接口 35.1.4RJ45接口 35.1.5I.MX6ULL ENET接口简介 35.2PHY芯片详解 35.2.1PHY基础知识简介 35.2.2LAN8720A详解 35.3Linux内核网络驱动框架 35.3.1net_device结构体 35.3.2net_device_ops结构体 35.3.3sk_buff结构体 35.3.4网络NAPI处理机制 35.4I.MX6ULL网络驱动简介 35.4.1I.MX6ULL网络外设设备树 35.4.2I.MX6ULL网络驱动源码简介 35.4.3fec_netdev_ops操作集 35.4.4Linux内核PHY子系统与MDIO总线简介 35.5网络驱动实验测试 35.5.1LAN8720 PHY驱动测试 35.5.2通用PHY驱动测试 35.5.3DHCP功能配置 第36章Linux WiFi驱动实验 36.1WiFi驱动添加与编译 36.1.1向Linux内核添加WiFi驱动 36.1.2配置Linux内核 36.1.3编译WiFi驱动 36.1.4驱动加载测试 36.2wireless tools工具移植与测试 36.2.1wireless tools移植 36.2.2wireless tools工具测试 36.3wpa_supplicant移植 36.3.1openssl移植 36.3.2libnl库移植 36.3.3wpa_supplicant移植 36.4WiFi联网测试 36.4.1RTL8188 USB WiFi联网测试 36.4.2RTL8189 SDIO WiFi联网测试 第37章Linux 4G通信实验 37.14G网络连接简介 37.2高新兴ME3630 4G模块实验 37.2.1ME3630 4G模块简介 37.2.2ME3630 4G模块驱动修改 37.2.3ME3630 4G模块ppp联网测试 37.2.4ME3630 4G模块ECM联网测试 37.2.5ME3630 4G模块GNSS定位测试 37.3EC20 4G模块实验 37.3.1EC20 4G模块简介 37.3.2EC20 4G模块驱动修改 37.3.3quectelCM移植 37.3.4EC20上网测试