【嵌入式linux驱动——点亮led】基于鲁班猫4 rk3588s

~光~~2026-01-19 22:22

【嵌入式linux驱动------点亮led】基于鲁班猫4 rk3588s

见野火给的官方资料手册：提取码：hslu

我是参考野火官方进行编程的，里面用的是rk3568，这边就是迁移记录一下，下面的图片是鲁班猫给出的修改代码，可以自行去看。 我这边走一遍3588的流程，自己去找一下手册 然后迁移一下。

这边要注意的是，寄存器的移位一定要熟练~ 同时在新手期也是比较容易出错的点~

文章目录

0 看看鲁班猫是哪个版本

如果不知道自己哪个版本，直接在命令终端输入，先确定一下版本号，不同的版本硬件规格还是不太一样的

bash 复制代码 
cat /proc/device-tree/model

我这个版本是鲁班猫4-V1

1.具体步骤

这个步骤，如果学过单片机的uu应该很熟悉。点亮一盏灯

  1. 使能 clk
  2. 引脚模式------设置gpio模式
  3. 设置 输入 输出模式
  4. 设置输出高低电平 获取输入引脚的电平

所以我们的步骤------>

  1. 首先去找个引脚 使能一下这个gpio
  2. 然后找到gpio对应的地址（方便对其虚拟地址映射 和读写操作）
  3. 编写对应的驱动程序和应用程序

由于这边前两步骤------>配置gpio时钟和 配置gpio模式，板卡上已经帮我们做好了，所以我们一般只需要配置第三步和第四步

2.硬件------ 确定gpio配置

由野火鲁班猫4开发硬件规格书可以看到：

电源指示灯在上电后为红色常亮，表示电源在稳定运行。系统状态指示灯为绿色 LED，当系统正常开机后，状态指示灯会进入心跳模式，即一个周期闪烁两次，同时该指示灯为可编程控制指示灯，用户也可以自行控制 GPIO4_B5 引脚，实现对该指示灯进行控制

所以我们这次就采用gpio4_b5作为本次操作的led

引脚复用

进入rk3588s的手册可以看到

在 RK3588 的 TRM（技术参考手册）中, GPIO4 组的复用功能寄存器位于 BUS_IOC (Bus I/O Controller) 模块中。不像 RK3568 那样简单地统称为 SYS_GRF。RK3588 引入了 IOC (I/O Controller) 的概念来专门管理引脚复用（IOMUX）和电气特性（上下拉、驱动能力等）。

  • RK3568: PMU_GRF (GPIO0) + SYS_GRF (GPIO1~4)
  • RK3588: PMU1_IOC (GPIO0) + BUS_IOC (GPIO1~4)

在RK3588 的 TRM-PART1文档中搜索关键字BUS_IOC_GPIO4

可以看到

查询 Rockchip_RK3588_TRM_Part1 手册，BUS_IOC_GPIO4B_IOMUX_H寄存器，如下图所示：

BUS_IOC_GPIO4B_IOMUX_H寄存器总共32位，高16位都是使能位，控制低16位的写使能，低16位对应4个引脚，每个引脚占用4bits，不同的值引脚复用为不同功能， 如GPIO4_B5引脚，控制该引脚复位功能的[7:4]位，都为0时，复用为GPIO功能，而系统复位默认为0，本实验中可以不进行配置。 如果需要复用为PWM功能就要将[7:4]位设置为1011，也就是将第7bit位 第5bit位 第4bit位设置为1，因为高16位控制对应低16位写使能，所以需要将第7+16bit 第5+16bit 第4+16bit设置为1，即第23bit 21bit 和20bit设置为1 从而才能对其进行写操作。

引脚电平

通过设置GPIO寄存器设置输入输出、高低电平、中断、抖动等 一些引脚的驱动能力，电气属性等，主要通过设置General Register Files (GRF)

手册上有这么一段

翻译一下就是：

在软件控制下，信号的数据与方向控制分别来自端口数据寄存器 （GPIO SWPORT DR L/ GPIO SWPORT DR H）和方向控制寄存器（GPIO SWPORT DDR L/ GPIO SWPORT DDR H）

外部I/O接口的输出方向由端口数据方向寄存器的数值决定。写入这些内存映射寄存器的数据会被映射到 GPIO 外设的输出信号（GPIO端口DDR）上，该信号控制着外部I/O接口的输出方向。默认数据方向为输入。写入端口数据寄存器的数据会驱动I/O接口的输出缓冲器（GPIO端口DR）

（下图）以GPIO_SWPORT_DR_L寄存器说明，该寄存器有高16bit和低16bit，高16bit控制低16bit的写使能，低16bit控制GPIO的高低电平，GPIO_SWPORT_DR_H同理。

GPIO_SWPORT_DR怎么配置

RK3588S 的 GPIO 控制器（如 GPIO0, GPIO4）内部结构如下：

  1. 分组 (Bank)： 每个 GPIO 控制器（大组）有 32 个引脚。
  2. 细分 (Sub-bank)： 这 32 个引脚分为 4 个小组：
    • A 组：引脚 0~7 (对应 bit 0-7)
    • B 组：引脚 0~7 (对应 bit 8-15)
    • C 组：引脚 0~7 (对应 bit 16-23)
    • D 组：引脚 0~7 (对应 bit 24-31)

寄存器分工 (DR_L vs DR_H)： 32 个引脚的数据寄存器被拆分成了两个 32 位的寄存器：

  • GPIO_SWPORT_DR_L (Low)： 管理 A 组 和 B 组 (引脚 0~15)。
  • GPIO_SWPORT_DR_H (High)： 管理 C 组 和 D 组 (引脚 16~31)。
怎么控制GPIO4_B5 高低电平？

我们要控制 GPIO4_B5 的高低电平，需要经过以下三步推理：

第一步：确定寄存器 (用 L 还是 H？)
  • GPIO4_B5 位于 GPIO4 大组。
  • 它属于 B 组。
  • 根据上面的规则，A 组和 B 组由 _L (Low) 寄存器管理。
  • 结论： 我们要操作的是 GPIO_SWPORT_DR_L 寄存器。 (注：如果是 C 或 D 组，才用 _H 寄存器)
第二步：计算数据位 (Data Bit)

可以看看这个博主的

我们需要算出 B5 在 _L 寄存器 中的具体位置：

  • A 组占用了前 8 位 (Bit 0 ~ Bit 7)。
  • B 组紧随其后 (Bit 8 开始)。
  • B5 是 B 组的第 5 号引脚 (从 0 开始计数)。
  • 计算公式： Bit_Index = (Group_Index * 8) + Pin_Index
    • B 组的 Group_Index 为 1 (A=0, B=1)。
    • 1 * 8 + 5 = 13。
  • 结论： GPIO4_B5 对应寄存器的 第 13 位 (Bit 13)。
第三步：计算写使能位 (Write Enable Bit)

根据 Rockchip 的"高 16 位写保护"规则：

  • 写使能位 = 数据位 + 16。
  • 13 + 16 = 29。
  • 结论： 我们需要把 第 29 位 (Bit 29) 置 1，才能修改 Bit 13 的值。
引脚 所属小组 对应寄存器 数据位 (Data Bit) 写使能位 (Mask Bit)
GPIOx_A0~7 A _DR_L 0 ~ 7 16 ~ 23
GPIOx_B0~7 B _DR_L 8 ~ 15 (B5是13) 24 ~ 31 (B5是29)
GPIOx_C0~7 C _DR_H 0 ~ 7 16 ~ 23
GPIOx_D0~7 D _DR_H 8 ~ 15 24 ~ 31
总结

首先找到相关的寄存器，然后根据需要去读写这个寄存器的值

引脚的输入输出模式

  • GPIO_SWPORT_DDR_L：低位引脚数据方向寄存器，控制输入或者输出。
  • GPIO_SWPORT_DDR_H：高位引脚数据方向寄存器，控制输入或者输出。

以GPIO_SWPORT_DDR_L寄存器说明，该寄存器有高16bit和低16bit，高16bit控制低16bit的写使能，低16bit控制GPIO的输出方向，GPIO_SWPORT_DDR_H同理。 如果要将GPIO4_B5设置为输出模式，那么就要写GPIO_SWPORT_DDR_L寄存器，因为B5属于GPIO4中A-D组总计64个引脚中的低32引脚范围，所以需要将GPIO_SWPORT_DDR_L寄存器的第13bit位和13+16bit位置1。

引脚的上下拉

对于上下拉，rk3588归到了这里

VCCIO6_IOC_GPIO4B_P Address: Operational Base + offset (0x0144)

VCCIO6_IOC_GPIO4B_P 寄存器有高16bit和低16bit，高16bit控制低16bit的写使能，低16bit控制GPIO的上下拉配置。 如果要将GPIO4_B5设置为上拉模式那么就将VCCIO6_IOC_GPIO4B_P 寄存器的第10bit位设置为1

3 软件代码配置

还记得我们的[led硬件配置过程](# 1.具体步骤 )吗

  1. 使能 clk
  2. 引脚模式------设置gpio模式
  3. 设置 输入 输出模式
  4. 设置输出高低电平 获取输入引脚的电平

由于1，2已经完成了，所以配3，4

引脚配置成什么模式

来，回顾一下引脚复用 ,我们用的引脚是gpio4_b5,通过芯片手册可以看到它可以被配置成不同的功能，而由于我们要的gpio功能刚好就是默认的功能，所以可以不用配置，如果要配置不同的功能，可以参考一下引脚复用 这边写的配置成pwm的例子，当然我们这边还是象征性地配置一下。

明确，led控制是通过MCU高低电平触发，所以是输出

1️⃣ 找到相应的引脚复用功能的寄存器 BUS_IOC

2️⃣ 对应的gpio4_b5 在这个寄存器上面对应的是哪一个位

3️⃣ 寄存器的读写------>看芯片手册

注意：linux是不能直接写物理地址的，所以需要虚拟化映射之后，再进行数据的读写操作

同时建议先对数据进行更改，然后再写入的操作，不要直接对原始的地址进行操作

比如：同样是操作gpio4_dr，可以直接操作

c 复制代码 
*gpio4_dr=(1<<(GPIO_PIN_BIT+16))|(0<<GPIO_PIN_BIT);

也可以这样

c 复制代码 
unsigned int data = (1 << (GPIO_PIN_BIT + 16)) | (0 << GPIO_PIN_BIT);
iowrite32(data, gpio4_dr);

这边推荐第二种~

好了，回到正轨：

这是配置gpio4_b5为gpio模式：

c 复制代码 
#define BUS_IOC (0xFD5F8000)  
#define GPIO_SHITF 4//b5是H寄存器的第2个引脚 每个引脚4bit
#define GPIO4B_IOMUX_SET_L (BUS_IOC + 0x0088)
#define GPIO4B_IOMUX_SET_H (BUS_IOC + 0x008C)
static volatile unsigned int *gpio4_Iomux;

 gpio4_Iomux=ioremap(GPIO4B_IOMUX_SET_H,4);
*gpio4_Iomux= (0xF << (shift + 16)) | (0x0 << shift);//把引脚设置为gpio模式

获取输入输出寄存器 和 高低电平寄存器地址

callback一下

手册上有这么一段

翻译一下就是：

在软件控制下，信号的数据与方向控制分别来自端口数据寄存器 （GPIO SWPORT DR L/ GPIO SWPORT DR H）和方向控制寄存器（GPIO SWPORT DDR L/ GPIO SWPORT DDR H）

外部I/O接口的输出方向由端口数据方向寄存器的数值决定。写入这些内存映射寄存器的数据会被映射到 GPIO 外设的输出信号（GPIO端口DDR）上，该信号控制着外部I/O接口的输出方向。默认数据方向为输入。写入端口数据寄存器的数据会驱动I/O接口的输出缓冲器（GPIO端口DR）

所谓数据寄存器，就是配置高低电平

方向寄存器，就是配置输入输出模式

首先确定GOIO4的基地址，其余寄存器均在基地址上进行偏移查询Rockchip_RK3588_TRM_Part1：

刚开始可能找不太到，这个时候可以直接在板卡上看，然后手册里找一下

于是得到GPIO4的基地址是：FEC50000

确定基地址后，需要确定其余寄存器对于基地址的偏移量，如下图所示

从上图可知需要设置的寄存器的地址为base+offset，编写代码如下：

c 复制代码 
#define GPIO4_BASE (FEC50000)

//一个寄存器32位，其中高16位都是写使能位，控制低16位的写使能；低16位对应16个引脚，控制引脚的输出电平
#define GPIO0_DR_L (GPIO4_BASE + 0x0000)  // GPIO0的低十六位引脚的数据寄存器地址
#define GPIO0_DR_H (GPIO4_BASE + 0x0004)  // GPIO0的高十六位引脚的数据寄存器地址

//一个寄存器32位，其中高16位都是写使能位，控制低16位的写使能；低16位对应16个引脚，控制引脚的输入输出模式
#define GPIO0_DDR_L (GPIO4_BASE + 0x0008)   // GPIO0的低十六位引脚的数据方向寄存器地址
#define GPIO0_DDR_H (GPIO4_BASE + 0x000C)   // GPIO0的低十六位引脚的数据方向寄存器地址

static volatile unsigned int *gpio4_dr;//数据
static volatile unsigned int *gpio4_ddr;//方向

 gpio4_dr=ioremap(GPIO4_DR_L,4);
 gpio4_ddr=ioremap(GPIO4_DDR_L,4);

//把引脚设置成输出
*gpio4_ddr=(1<<(GPIO_PIN_BIT+16))|(1<<GPIO_PIN_BIT);
   
//初始化为高电平
*gpio4_dr=(1<<(GPIO_PIN_BIT+16))|(1<<GPIO_PIN_BIT);

写完这些之后，就是日常的配置字符驱动该有的活了。

注册设备，创建设备节点....

具体可以看看野火官方或者韦东山老师讲的 比我这边详细的多得多

4最终的代码

❗️ 同时注意，鲁班猫系列板卡，系统设备树中均默认使能了 LED 的设备功能，需要关闭设备树的leds节点，可以修改leds节点的 status = "okay"; 为 status = "disabled";，然后编译设备树进行替换，也可以在板卡中直接使用以下命令关闭系统leds驱动对LED的控制：

复制代码 
sudo sh -c 'echo 0 > /sys/class/leds/sys_led/brightness'

将led的亮度调为0，与此同时led的触发条件自动变为none，从而取消leds驱动对LED的控制。

这步做完之后，再去按步骤做编译 运行等工作。

驱动代码

c 复制代码 
#include<linux/init.h>
#include<linux/module.h>
#include<linux/miscdevice.h>
#include<linux/fs.h>
#include<linux/uaccess.h>
#include<linux/io.h>
#include <linux/kernel.h>


//操作GIPO4_B5
#define GPIO4_BASE (0xFEC50000)  //GPIO4的基地址
#define GPIO_PIN_BIT        13
//一个寄存器32位，其中高16位都是写使能位，控制低16位的写使能；低16位对应16个引脚，控制引脚的输出电平
#define GPIO4_DR_L (GPIO4_BASE + 0x0000)  // GPIO4的低十六位引脚的数据寄存器地址
#define GPIO4_DR_H (GPIO4_BASE + 0x0004)  // GPIO4的高十六位引脚的数据寄存器地址

//一个寄存器32位，其中高16位都是写使能位，控制低16位的写使能；低16位对应16个引脚，控制引脚的输入输出模式
#define GPIO4_DDR_L (GPIO4_BASE + 0x0008)   // GPIO4的低十六位引脚的数据方向寄存器地址
#define GPIO4_DDR_H (GPIO4_BASE + 0x000C)   // GPIO4的高十六位引脚的数据方向寄存器地址

#define BUS_IOC (0xFD5F8000)  

#define GPIO_SHITF 4//b5是H寄存器的第2个引脚 每个引脚4bit
#define GPIO4B_IOMUX_SET_L (BUS_IOC + 0x0088)
#define GPIO4B_IOMUX_SET_H (BUS_IOC + 0x008C)

static volatile unsigned int *gpio4_Iomux;
static volatile unsigned int *gpio4_dr;//数据
static volatile unsigned int *gpio4_ddr;//方向


static int major;
static struct class *led_class;
ssize_t led_write (struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff_t){
    char val;
    int ret;
    ret=copy_from_user(&val,ubuf,1);
    if(val=='0'){
        //gpio =1
         //假设输入0 为灭灯
        //*gpio4_dr=(1<<(GPIO_PIN_BIT+16))|(1<<GPIO_PIN_BIT);
        
        unsigned int data = (1 << (GPIO_PIN_BIT + 16)) | (1 << GPIO_PIN_BIT);
        iowrite32(data, gpio4_dr);
    }else if(val=='1'){
        //假设输入1 为亮灯
        //gpio =0
        // *gpio4_dr=(1<<(GPIO_PIN_BIT+16))|(0<<GPIO_PIN_BIT);


        unsigned int data = (1 << (GPIO_PIN_BIT + 16)) | (0 << GPIO_PIN_BIT);
        iowrite32(data, gpio4_dr);
    }
    return size;
}

static int led_open(struct inode *inode,struct file *file){
    //配置gpio
    
    //*gpio4_Iomux= (0xF << (shift + 16)) | (0x0 << shift);//把引脚设置为gpio

    //把引脚设置成输出
    *gpio4_ddr=(1<<(GPIO_PIN_BIT+16))|(1<<GPIO_PIN_BIT);
   
    //初始化为高电平
    *gpio4_dr=(1<<(GPIO_PIN_BIT+16))|(1<<GPIO_PIN_BIT);

    return 0;

}
static struct file_operations led_fops={
    .owner=THIS_MODULE,
    .open=led_open,
    .write=led_write,
};

static int __init led_init(void){

    printk("led_init\n");
    
    gpio4_Iomux=ioremap(GPIO4B_IOMUX_SET_H,4);
    gpio4_dr=ioremap(GPIO4_DR_L,4);
    gpio4_ddr=ioremap(GPIO4_DDR_L,4);

    major=register_chrdev(0,"myled",&led_fops);

    led_class=class_create(THIS_MODULE,"myled");

    //创建主设备号为major 次设备号为0 的class 创建/dev/myled 的节点
    device_create(led_class,NULL,MKDEV(major,0),NULL,"myled");

    return 0;
}

static void __exit led_exit(void){

    device_destroy(led_class,MKDEV(major,0));
    class_destroy(led_class);
	 iounmap(gpio4_Iomux);
	 iounmap(gpio4_dr);
    iounmap(gpio4_ddr);
    unregister_chrdev(major,"myled");
}

module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

应用代码

c 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    // 1. 校验参数，防止用户没输入参数导致崩溃
    if (argc != 2) {
        printf("Usage: %s <1|0>\n", argv[0]);
        return -1;
    }

    int fd = open("/dev/myled", O_RDWR);
    if (fd < 0) {
        perror("open error");
        return -1;
    }

    // 2. 直接获取参数的第一个字符
    // 如果输入 ./app 1，argv[1]是字符串 "1"，argv[1][0] 就是字符 '1'
    char mybuf = argv[1][0]; 

    // 3. 写入数据
    // 【关键】必须传变量的地址 &mybuf
    write(fd, &mybuf, 1);
    
    printf("Set LED to %c\n", mybuf);
    
    close(fd);
    return 0;
}
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