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 <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/timer.h>
#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