Linux_embedded_cz2.pdf

(525 KB) Pobierz

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">

Wprowadzenie do Linux’a embedded

KURS

Wprowadzenie do

Linux’a embedded (2)

Klawiatura matrycowa,

podsystem input,

zaawansowana obsługa

wejścia – wyjścia

Dodatkowe materiały

na CD/FTP

W poprzednim odcinku zapoznaliśmy się z obsługą portów GPIO

w Linuksie za pomocą aplikacji użytkownika wykorzystując interfejs

sysfs-gpio. Sprawdzenia stanu wciśnięcia klawisza dokonywaliśmy

poprzez cyklicznie odczytywanie stanu, co powodowało, że proces

zupełnie niepotrzebnie był co chwilę aktywowany, w celu wykrycia

zbocza na linii wejściowej. W środowiskach wielozadaniowych

powinniśmy unikać cyklicznego odpytywania, aby procesor był

dostępny dla innych procesów. Poza tym, jak wspomniano

poprzednio, porty GPIO nie są same w sobie funkcjonalnym

urządzeniem, służą one jedynie do podłączenia innych układów np.

diod LED itp. W bieżącym odcinku pokażemy zatem jak w jaki

sposób obsłużyć klawiaturę, oraz diody LED zgodnie z i lozoi ą

jądra Linuksa.

Dodatkowe materiały na CD/FTP:

ftp://ep.com.pl , user: 12147 , pass: 2e7u6a2a

• pierwsza część kursu

jest możliwy za pomocą kilku interfejsów

które stanowią: intefejs klawiatury, Inter-

fejs myszy, Interfejs Joysticka oraz Interfejs

zdarzeń. Dostęp do poszczególnych interfej-

sów aplikacjom zapewniają pliki urządzeń.

(Jak mawia stare powiedzenie w linuksie

wszystko jest plikiem). Interfejs klawiatury

myszy i joysticka jest dedykowany obsłudze

wyżej wspomnianych urządzeń i jego zasto-

sowanie nie wymaga dodatkowego komen-

tarza. Interfejs Event służy do podłączania

innych rodzajów przycisków czy klawiszy,

(np. przycisk zamknięcia obudowy laptopa,

przyciski głośności itp.), i umożliwia gene-

rowanie zdarzeń, możliwych do odczytania

z aplikacji użytkownika. Może się wydawać,

że interfejs event, a interfejs klawiatury to

w zasadzie to samo, jednak różnica jest taką,

że interfejs klawiatury mapuje bezpośrednio

klawiaturę do konsoli, Interfejs event z kolei

umożliwia odczytywanie stanu pozostałych

klawiszy istotnych dla danej platformy.

Aby urozmaić przykład zamiast pojedyn-

czego przycisku podłączymy klawiaturę ma-

trycową w roli której wykorzystamy moduł

KAMODKBD4x4 i rmy Kamami. Klawiaturę

tą podłączymy do podsystemu Input jądra,

za pomocą odpowiedniego sterownika, nato-

miast do sterowania diodami LED użyjemy

interfejsu leds, który jest przeznaczony do

sterowania diodami LED.

nuksa przedstawiono na rysunku 4 zaczerp-

niętym z czasopisma „The Linux Journal”

( http://www.linuxjournal.com ).

Interfejs ten składa się z jądra podsyste-

mu (Input core), które od strony niskopozio-

mowej komunikuje się ze sterownikami urzą-

dzeń, które są odpowiedzialne za bezpośred-

nią komunikację z urządzeniami. Natomiast

od strony aplikacji użytkownika zapewnia

jednolity interfejs. Od strony aplikacji dostęp

Zagadnienia teoretyczne

Podsystem wejścia ( Linux Input Sub-

system ). Podsystem wejścia jądra systemu

linuks, zapewnia jednolity interfejs dla ob-

sługi wszelkich urządzeń wejściowych, ta-

kich jak klawiatury, myszki, joysticki, oraz

inne urządzenia. Zapewnia on obsługę urzą-

dzeń z wykorzystaniem, zdarzeń. Zapewnia

on również sterowanie, np. diodami LED

klawiatury, wibracjami joysticka itp. Mecha-

nizm dostarcza warstwę abstrakcji unieza-

leżniającą aplikację użytkownika od sprzętu,

magistrali do której zostało urządzenie pod-

łączone. np. USB, PS2, GPIO itp. Schemat

blokowy podsystemu wejścia w jądrze Li-

Rysunek 4. Schemat blokowy podsystemu wejścia w jądrze Linuksa

95

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 5/2011

883836618.426.png

883836618.437.png

883836618.448.png

883836618.459.png

883836618.001.png

883836618.012.png

883836618.023.png

883836618.034.png

883836618.045.png

883836618.056.png

883836618.067.png

883836618.078.png

883836618.089.png

883836618.100.png

883836618.111.png

883836618.122.png

883836618.133.png

883836618.144.png

883836618.155.png

883836618.166.png

883836618.177.png

883836618.188.png

883836618.199.png

883836618.210.png

883836618.221.png

883836618.232.png

883836618.243.png

883836618.254.png

883836618.265.png

883836618.276.png

883836618.287.png

883836618.298.png

883836618.309.png

883836618.320.png

883836618.331.png

883836618.342.png

883836618.353.png

883836618.364.png

883836618.375.png

883836618.386.png

883836618.397.png

883836618.408.png

883836618.414.png

883836618.415.png

883836618.416.png

883836618.417.png

883836618.418.png

883836618.419.png

883836618.420.png

883836618.421.png

883836618.422.png

883836618.423.png

883836618.424.png

883836618.425.png

883836618.427.png

883836618.428.png

883836618.429.png

883836618.430.png

883836618.431.png

883836618.432.png

883836618.433.png

883836618.434.png

883836618.435.png

883836618.436.png

883836618.438.png

883836618.439.png

883836618.440.png

883836618.441.png

883836618.442.png

883836618.443.png

883836618.444.png

883836618.445.png

883836618.446.png

883836618.447.png

883836618.449.png

883836618.450.png

883836618.451.png

883836618.452.png

883836618.453.png

883836618.454.png

883836618.455.png

883836618.456.png

883836618.457.png

883836618.458.png

883836618.460.png

883836618.461.png

883836618.462.png

883836618.463.png

883836618.464.png

883836618.465.png

883836618.466.png

883836618.467.png

883836618.468.png

883836618.469.png

883836618.002.png

883836618.003.png

883836618.004.png

883836618.005.png

883836618.006.png

883836618.007.png

883836618.008.png

883836618.009.png

883836618.010.png

883836618.011.png

883836618.013.png

KURS

sterowniki dla większości typo-

wych urządzeń dołączanych do

portów GPIO. W poprzednim od-

cinku wspominaliśmy o sterow-

niku gpio_buttons dla pojedyn-

czych przycisków. W przypadku

klawiatury matrycowej odpo-

wiednim sterownikiem będzie

matrix_keypad , a jedyną rzeczą

jaką będziemy musieli wykonać

to zdei niować kilka struktur

oraz zarejestrować opis urządze-

nia w odpowiednich strukturach

przechowujących koni gurację, za pomocą

funkcji platform_register_device() , w pliku

inicjalizującym daną płytkę.

Sterowanie klawiatura matrycową od-

bywa się za pomocą przemiatania poprzez

wystawienie odpowiednich stanów na linii

wierszy (ROW), oraz sprawdzania stanów

na liniach kolumn (COL). Przy czym spraw-

dzanie stanów może się odbywać za pomo-

cą aktywnego odpytywania, lub za pomocą

przerwań. Sterownik matrix-keypad , został

napisany, z wykorzystaniem tego drugiego

sposobu, i do prawidłowej pracy wymaga li-

nii GPIO, które potrai ą zgłaszać przerwania.

Na szczęście porty GPIO naszego mikrokon-

trolera RM9200 posiadają taką możliwość,

zatem bez problemu możemy wykorzystać

sterownik matrix_keypad . Aby sterownik

mógł działać poprawnie musimy w struktu-

rach przechowujących koni gurację maszy-

ny, określić rodzaj klawiatury, oraz sposób

jej dołączenia co jest realizowane za pomocą

struktury z listingu 1 .

Pole keymap_data wskazuje na kolejną

strukturę matrix_keymap_data , która za-

wiera wskaźnik do tablicy dei niującej przy-

pisania kodów klawiszy do poszczególnych

wierszy i kolumn. Pole row_gpios , wskazuje

na tablicę zawierającą numery porządkowe

portów GPIO (poprzedni artykuł), określa-

jące i zyczne linie GPIO, które będą użyte

w roli linii wierszy, podobnie pole col_gpios ,

określa linie GPIO, które będą użyte w roli li-

nii kolumn. Pola num_row_gpios oraz num_

col_gpios , określają ilość linii kolumn, oraz

linii wierszy klawiatury matrycowej. Pole

col_scan_delay_us określa, czas opóźnienia

pomiędzy ustawieniem linii stanu linii wier-

szy, a odczytywaniem stanu linii kolumn.

Pole debounce_ms określa czas potrzebny

do wyeliminowania drgań zestyków. Pole

active_low określa, czy stanem aktywnym

jest sygnał 1 czy 0. Pole wakeup , określa czy

klawiatura umożliwia wybudzanie systemu

ze stanu uśpienia. Pole no_autorepeat , okre-

śla że klawiatura nie generuje kodów powtó-

rzeń podczas ciągłego trzymania klawisza,

a jedynie eventy wciśnięcia oraz zwolnienia

klawisza. Wypełnienie struktury matrix_

keypad_platform , zapewnia sterownikowi

matrix-keypad , wszystkie niezbędne dane

potrzebne do działania, oraz informuje ste-

rownik o obecności klawiatury matrycowej

dołączonej do portów GPIO.

Dostęp do klawiatury z aplikacji użyt-

kownika, z wykorzystaniem interfejsu

event. Dostęp do zdarzeń podsystemu in-

put realizowany jest za pomocą pliku /dev/

input/eventX (gdzie X określa kolejny numer

urządzenia). Po otwarciu urządzenia dane

o zdarzeniach od urządzenia, będzie można

odczytywać za pomocą wywołania systemo-

wego read(). Ponieważ domyślnie funkcja

read(), jest blokująca (usypiająca proces),

wywołanie funkcji read spowoduje uśpienie

wywołującego procesu do momentu wystą-

pienia zdarzenia od podsystemu input. Zda-

rzenia zostały zdei niowane w postaci struk-

tury umieszczonej na listingu 2 .

Pole timeval , zawiera znacznik czasu

wystąpienia zdarzenia, pole type określa typ

zdarzenia, w przypadku klawiatury, będą to

zdarzenia typu EV_KEY , natomiast pole va-

lue , określa wartość dla danego zdarzenia.

Dla zdarzenia EV_KEY , wciśnięcie klawisza

będzie sygnalizowane zwróceniem wartości

1 w polu value , zwolnienie klawisza sygna-

lizowane będzie zwróceniem wartości 0 , na-

tomiast wciśnięcie i przytrzymanie klawisza

będzie powodowało generowanie cyklicz-

nych zdarzeń powtórzonych, które będą sy-

gnalizowane wartością 2. Pole code zawiera

kod klawisza który został wciśnięty. Zatem

odczytując zdarzenia za pomocą funkcji

read() , spowodujemy uśpienie wywołujące-

go procesu do momentu wystąpienia zdarze-

nia.

Lisitng 1. Struktura służąca do obsługi klawiatury

struct matrix_keypad_platform_data {

const struct matrix_keymap_data *keymap_data;

const unsigned int *row_gpios;

const unsigned int *col_gpios;

unsigned int num_row_gpios;

unsigned int num_col_gpios;

unsigned int col_scan_delay_us;

/* key debounce interval in milli-second */

unsigned int debounce_ms;

unsigned int clustered_irq;

unsigned int clustered_irq_ﬂ ags;

bool active_low;

bool wakeup;

bool no_autorepeat;

};

Dane platform device, umożliwiające

określenie koni guracji maszyny. Klasyczne

komputery PC mają ściśle określoną archi-

tekturę oraz podsystem BIOS umożliwiają-

cy, określenie urządzeń zewnętrznych i we-

wnętrznych będących częścią komputera.

Aby dowiedzieć się w jakie urządzenia wy-

posażony jest komputer, wystarczy odpytać

BIOS, lub urządzenia PnP (Plug and Play).

W przypadku innych architektur, a szczegól-

nie w przypadku urządzeń wbudowanych,

mamy do czynienia z wieloma różnymi kon-

strukcjami sprzętowymi, zawierającymi róż-

ne komponenty i podzespoły. Najczęściej nie

istnieje również żaden jednolity interfejs sta-

nowiący funkcjonalny odpowiednik syste-

mu BIOS, który umożliwia zapytanie o listę

dostępnego sprzętu. Jedynym zatem sposo-

bem sprawdzenia, listy dostępnych kompo-

nentów danej platformy jest zdei niowanie

listy podzespołów bezpośrednio w kodzie.

W linuksie kod zdei niowany jest w postaci

struktur danych platform_data zawierają-

cych listę podzespołów danej maszyny. Lista

ta dei niowana jest w jądrze w pliku odpo-

wiedzialnym za koni gurację danej maszyny.

W przypadku BF210 plikiem odpowiedzial-

nym za inicjalizację jest plik w kodzie jądra

znajdujący się w następującej lokalizacji:

arch/arm/mach-at91/board-boff210.c Lista

uradzeń dostępnych na danej platformie zor-

ganizowana jest w postaci dei nicji struktur

struct platform_device , które następnie są ini-

cjalizowane za pomocą funkcji platform_de-

vice_register() ...

Sterownik klawiatury matrycowej ma-

trix-keypad. Aby urządzenie było widocz-

ne przez podsystem wejścia, musi posiadać

sterownik dla podsystemu. Dołączenie

odpowiedniego urządzenia wymaga zatem

napisania sterownika jądra, co może być za-

daniem stosunkowo skomplikowanym dla

początkującego użytkownika. W głowach

czytelników rodzi się pytanie, czy aby do-

łączyć tytułową klawiaturę KAMOD4x4

będziemy musieli się zmagać z napisaniem

odpowiedniego sterownika dla podsystemu

input? Wiadomość jest bardzo optymistycz-

na i brzmi NIE. Dzięki warstwie abstrakcji

obsługi portów GPIO istniejącym w kerne-

lu, oraz danych koni guracyjnych, dla danej

platformy ( platform data ), istnieją gotowe

Przykład praktyczny KAMOD4x4

ze sterownikiem matrix-keypad.

Diody LED sterowane przez leds-

gpio

Wstęp, schemat ideowy. Po zapoznaniu

się z częścią teoretyczną przejdziemy do pre-

zentacji, przykładu w którym wykorzystamy

klawiaturę matrycowa KAMODKBD4x4 ,oraz

minimoduł KAMODLED8 produkcji KAMAMI .

Będzie to bardzo prosty przykład, w którym

wciśnięcie i trzymanie klawisza, będzie zapa-

lało diody LED D0-D3 , odpowiadające wciśnię-

temu klawiszowi, natomiast zwolnienie klawi-

sza powodować będzie wyłączenie wszystkich

diod. Klawiatura matrycowa będzie dołączona

do podsystemu input, z wykorzystaniem ste-

rownika matrix-keypad , co umożliwi nam cał-

kowicie pasywne sprawdzanie stanu klawiszy.

Diody LED będą dołączone do podsystemu

LED za pomocą sterownika leds-gpio . Aplika-

cja przestrzeni użytkownika będzie używać in-

terfejsu evdev , do odczytywania stanu klawia-

Listing 2. Struktura deﬁ niująca

zdarzenia

struct input_event {

struct timeval time;

__u16 type;

__u16 code;

__s32 value;

};

96

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 5/2011

883836618.014.png

883836618.015.png

883836618.016.png

883836618.017.png

Wprowadzenie do Linux’a embedded

kolumn, które zostało zdeiniowane na 10 us.

Pole debounce_time , zawiera opóźnienie eli-

munujące drgania zestyków, które zostało usta-

wione na 10 ms. Pole active_low informuje że

skanowanie wierszy i kolumn odbywa się za

pomocą stanu niskiego, dzięki czemu możliwe

jest wykorzystanie wewnętrznych rezystorów

podciągających. Pole wake_up=1 , określa że

możliwe jest wybudzanie urządzenia ze sta-

nu uśpienia w wyniku wciśnięcia klawisza.

Tak przygotowana struktura informacyjna dla

sterownika matrix_keypad , jest następnie przy-

pisywana do struktury platform_device , która

następnie jest rejestrowana w systemie w funk-

cji inicjalizującej maszyne bf_board_init() za

pomocą wywołania p latform_device_register(

&keypad_device)

Tablica struktur gpio_leds zdeiniowana

jako LEDS zawiera informację o koniguracji

diod LED, i sprowadza się ona do przypisa-

nia nazwy poszczególnych diod LED w polu

name , oraz przypisania odpowiadającej jej

linii GPIO. Nazwy te następnie będą widocz-

ne w przestrzeni użytkownika w katalogu

/sys/class/led.

Zaprezentowany przykład jest dostępny

w postaci kompletnego obrazu karty, przy-

gotowanego do testów, jednak w przypadku

samodzielnego konigurowania urządzeń, ko-

nieczna będzie modyikacja kodu jądra Linuk-

sa, chociaż w minimalnie opisanym zakresie,

dlatego w dalszej części tekstu opiszemy w jaki

sposób dokonywać zmian we własnym zakre-

sie. Mniej dociekliwi czytelnicy mogą pominąć

niniejszy fragment.

W świecie Open Source, zmiany w kodzie

źródłowym dla istniejącego kodu dołączane

są w postaci plików patch. Są to proste pliki

tekstowe, które zawierają różnice pomiędzy

oryginalnym, a zmodyikowanym kodem,

obsługiwane przez program patch . Plik l eds-

keypad.patch , zawiera patch dla jądra linuxa,

zawierający wcześniej opisany fragment kodu,

konigurującego klawiaturę oraz diody. Po-

nieważ do kompilacji jądra nie są potrzebne

żadne biblioteki zewnętrzne możemy w zasa-

dzie wykorzystać dowolną wersję kompilatora

gcc, która zawiera obsługę EABI . Na przykład

w Ubuntu 10.10, wystarczy zainstalować pa-

kiet gcc-4.5-arm-linux-gnueabi (polecenie

sudo apt-get install gcc-4.5-arm-linux-gnueabi )

Następnie aby skompilować przykład należy

ściągnąć źródła jądra 2.6.37 ze strony http://

www.kernel.org/ rozpakować je, a następnie za-

stosować patch dla maszyny BF210 który jest

dostępny tutaj http://www.boff.pl/content/iles/

id5/2.6.37-boff-bf210.patch (po lecenie patch

-p1 -d linux-2.6.37 < 2.6.37-boff-210.patch ).

Kolejną czynnością jest zastosowanie patcha,

który dodaje opisane wcześniej struktury plat-

form-data , za pomocą polecenia: patch -p1 -d

linux-2.6.37 < leds_keypad.patch . Gdy już

mamy odpowiednio skonigurowane źródła

możemy przystąpić koniguracji jądra. W tym

celu do katalogu linux-2.6.37 , należy skopio-

KAMODLED8: (+5V – J2PIN1, GND – J2PIN2, D0 – J2PIN7, D1 – J2PIN9,

D2 – J2PIN17, D3 – J2PIN19, D4-J2PIN4, D5-J2PIN6, D6-J2PIN8, D7-J2PIN10)

KAMODKB4x4: ( ROW1 – J3PIN9, ROW2 – J3PIN15, ROW3- J3PIN27, ROW4-J3PIN29,

COL1-J3PIN17, COL2-J3PIN19, COL3-J3PIN21, COL4-J3PIN23)

Rysunek 5. Schemat ideowy dołączenia modułów do płyty prototypowej BF210

tury. Schemat ideowy dołączenia modułów do

płyty prototypowej BF210 przedstawiono na

rysunku 5 .

Linie LED-ów zostały dołączone odpo-

wiednio do linii portów PB1, PB2, PB6, PB7,

natomiast linie wierszy i kolumn odpowiednio

do linii PB26, PB29, PC5, PC6, PC0, PC1, PC2,

PC3. Dzięki możliwości włączenia wbudowa-

nych w linie GPIO rezystorów podciągających,

nie będą potrzebne dodatkowe rezystory, a po-

łączenie wszystkich modułów możemy doko-

nać np. za pomocą przewodów CAB, do naby-

cia w irmie Kamami.

Konigurowanie jądra. Jak już wcześniej

wspomniano, lista dostępnych urządzeń na

danej maszynie determinowana jest za pomo-

cą struktur platform-device. BF210 jest płytą

prototypową zatem z uwagi na niemożliwość

określenia przeznaczenia a zatem przypisa-

nia linii GPIO, nie jest możliwe dostarczenie

gotowego binarnego jądra, które nadaje się

do wykorzystania we wszystkich projektach.

W związku z tym w przypadku dołączenia

urządzeń które nie są Plug&Play (u nas tylko

USB), i wykorzystaniu sterowników jądra, bę-

dziemy zmuszeni do edycji kodu źródłowego

jądra, a konkretnie pliku odpowiedzialnego za

konigurację maszyny, oraz rekompilację jądra.

W przypadku płyty prototypowej BF210, kod

linuxa jest zdeiniowany w pliku a rch/arm/

mach-at91/board-boff210.c . Na listingu 3 prze-

stawiono fragment struktur, odpowiedzialnych

za informację, o dołączeniu klawiatury matry-

cowej, oraz diod LED.

Na początku tworzona jest tablica, zawie-

rająca przypisanie poszczególnych wierszy

i kolumn, do odpowiedniego kodu klawiszy.

Następnie na podstawie tablicy mapy two-

rzona jest struktura matrix_keypad_data , do

której przypisujemy mapę stworzonych klawi-

szy. Mapa ta określa kod klawisza, zwrócony

w wyniku wykrycia wciśnięcia na przecięciu

odpowiedniej kolumny i odpowiedniego wier-

sza. Następnie tworzone są dwie tablice zawie-

rające mapę przypisań linii GPIO , do wierszy,

oraz kolumn. Następnie na bazie wcześniej

zdeiniowanych struktur tworzona jest struk-

tura matrix_keypad_platform_data stanowią-

ca informację dla sterownika matrix-keypad .

Pole keymap_data , zawiera przypisanie wcze-

śniej utworzonej koniguracji klawiszy. Pola

row_gpios , num_row_gpios zawierają odpo-

wiednio przypisania mapy linii GPIO, które

stanowią linie kolumn, oraz ilość linii. Podob-

nie sytuacja wygląda w przypadku przypisania

linii GPIO wierszy. Pole con_scan_delay_us ,

określa opóźnienie pomiędzy wystawieniem

stanu na linii wierszy, a odczytaniem stanu

97

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 5/2011

883836618.018.png

883836618.019.png

883836618.020.png

883836618.021.png

883836618.022.png

883836618.024.png

883836618.025.png

883836618.026.png

883836618.027.png

883836618.028.png

883836618.029.png

883836618.030.png

883836618.031.png

883836618.032.png

883836618.033.png

883836618.035.png

883836618.036.png

883836618.037.png

883836618.038.png

883836618.039.png

883836618.040.png

883836618.041.png

883836618.042.png

883836618.043.png

883836618.044.png

883836618.046.png

883836618.047.png

883836618.048.png

883836618.049.png

883836618.050.png

883836618.051.png

883836618.052.png

883836618.053.png

883836618.054.png

883836618.055.png

883836618.057.png

883836618.058.png

883836618.059.png

883836618.060.png

883836618.061.png

883836618.062.png

883836618.063.png

883836618.064.png

883836618.065.png

883836618.066.png

883836618.068.png

883836618.069.png

883836618.070.png

883836618.071.png

883836618.072.png

883836618.073.png

883836618.074.png

883836618.075.png

883836618.076.png

883836618.077.png

883836618.079.png

883836618.080.png

883836618.081.png

883836618.082.png

883836618.083.png

883836618.084.png

883836618.085.png

883836618.086.png

883836618.087.png

883836618.088.png

883836618.090.png

883836618.091.png

883836618.092.png

883836618.093.png

883836618.094.png

883836618.095.png

883836618.096.png

883836618.097.png

883836618.098.png

883836618.099.png

883836618.101.png

883836618.102.png

883836618.103.png

883836618.104.png

883836618.105.png

883836618.106.png

883836618.107.png

883836618.108.png

883836618.109.png

883836618.110.png

883836618.112.png

883836618.113.png

883836618.114.png

883836618.115.png

883836618.116.png

883836618.117.png

883836618.118.png

883836618.119.png

883836618.120.png

883836618.121.png

883836618.123.png

883836618.124.png

883836618.125.png

883836618.126.png

883836618.127.png

883836618.128.png

883836618.129.png

883836618.130.png

883836618.131.png

883836618.132.png

883836618.134.png

883836618.135.png

883836618.136.png

883836618.137.png

883836618.138.png

883836618.139.png

883836618.140.png

883836618.141.png

883836618.142.png

883836618.143.png

883836618.145.png

883836618.146.png

883836618.147.png

883836618.148.png

883836618.149.png

883836618.150.png

883836618.151.png

883836618.152.png

883836618.153.png

883836618.154.png

883836618.156.png

883836618.157.png

883836618.158.png

883836618.159.png

883836618.160.png

883836618.161.png

883836618.162.png

883836618.163.png

883836618.164.png

883836618.165.png

883836618.167.png

883836618.168.png

883836618.169.png

883836618.170.png

883836618.171.png

883836618.172.png

883836618.173.png

883836618.174.png

883836618.175.png

883836618.176.png

883836618.178.png

883836618.179.png

883836618.180.png

883836618.181.png

883836618.182.png

883836618.183.png

883836618.184.png

883836618.185.png

883836618.186.png

883836618.187.png

883836618.189.png

883836618.190.png

883836618.191.png

883836618.192.png

883836618.193.png

883836618.194.png

883836618.195.png

883836618.196.png

883836618.197.png

883836618.198.png

883836618.200.png

883836618.201.png

883836618.202.png

883836618.203.png

883836618.204.png

883836618.205.png

883836618.206.png

883836618.207.png

883836618.208.png

883836618.209.png

883836618.211.png

883836618.212.png

883836618.213.png

883836618.214.png

883836618.215.png

883836618.216.png

883836618.217.png

883836618.218.png

883836618.219.png

883836618.220.png

883836618.222.png

883836618.223.png

883836618.224.png

883836618.225.png

883836618.226.png

883836618.227.png

883836618.228.png

883836618.229.png

883836618.230.png

883836618.231.png

883836618.233.png

883836618.234.png

883836618.235.png

883836618.236.png

883836618.237.png

883836618.238.png

883836618.239.png

883836618.240.png

883836618.241.png

883836618.242.png

883836618.244.png

883836618.245.png

883836618.246.png

883836618.247.png

883836618.248.png

883836618.249.png

883836618.250.png

883836618.251.png

883836618.252.png

883836618.253.png

883836618.255.png

883836618.256.png

883836618.257.png

883836618.258.png

883836618.259.png

883836618.260.png

883836618.261.png

883836618.262.png

883836618.263.png

883836618.264.png

883836618.266.png

883836618.267.png

883836618.268.png

883836618.269.png

883836618.270.png

883836618.271.png

883836618.272.png

883836618.273.png

883836618.274.png

883836618.275.png

883836618.277.png

883836618.278.png

883836618.279.png

883836618.280.png

883836618.281.png

883836618.282.png

883836618.283.png

883836618.284.png

883836618.285.png

883836618.286.png

883836618.288.png

883836618.289.png

883836618.290.png

883836618.291.png

883836618.292.png

883836618.293.png

883836618.294.png

883836618.295.png

883836618.296.png

883836618.297.png

883836618.299.png

883836618.300.png

883836618.301.png

883836618.302.png

883836618.303.png

883836618.304.png

883836618.305.png

883836618.306.png

883836618.307.png

883836618.308.png

883836618.310.png

883836618.311.png

883836618.312.png

883836618.313.png

883836618.314.png

883836618.315.png

883836618.316.png

883836618.317.png

883836618.318.png

883836618.319.png

883836618.321.png

883836618.322.png

883836618.323.png

883836618.324.png

883836618.325.png

883836618.326.png

883836618.327.png

883836618.328.png

883836618.329.png

883836618.330.png

883836618.332.png

883836618.333.png

883836618.334.png

883836618.335.png

883836618.336.png

883836618.337.png

883836618.338.png

883836618.339.png

883836618.340.png

883836618.341.png

883836618.343.png

883836618.344.png

883836618.345.png

883836618.346.png

883836618.347.png

883836618.348.png

883836618.349.png

883836618.350.png

883836618.351.png

883836618.352.png

883836618.354.png

883836618.355.png

883836618.356.png

883836618.357.png

883836618.358.png

KURS

wać koni gurację jądra ex2_coni g do pliku

.coni g w katalogu linux-2.6.37 ( polecenie cp

ex2_coni g linux-2.6.37/.coni g ) . Następnie

należy zmienić bieżącą ścieżkę aby znaleźć

się w katalogu linux 2.6.37, a następnie wy-

wołać polecenie make oldconi g ARCH=arm ,

co spowoduje skoni gurowanie jądra według

załączonego pliku .coni g. Po skoni gurowaniu

jądra możemy przystąpić do jego kompilacji za

pomocą polecenia: make uImage ARCH=arm .

Po dłużej chwili w katalogu uImage pojawi się

gotowy plik binarny z jądrem. Tak przygoto-

wane jądro możemy wgrać do katalogu /boot

na karcie docelowej. Kolejną czynnością jest

kompilacja modułów jądra, która odbywa się

z wykorzystaniem polecenia make modules

ARCH=arm . Podobnie moduły jądra należy

wgrać na kartę docelową np. poprzez zamo-

towanie karty w katalogu /mnt , a następnie

wydanie polecenia make modules_install IN-

STALL_MOD_PATH=/mnt/

Aplikacja przestrzeni użytkownika matri-

xkbd. Aby zademonstrować użycie klawiatury

matrycowej, oraz diod LED z wykorzystaniem

podsystemów input , oraz led , napisano bardzo

prostą aplikację przestrzeni użytkownika, któ-

ra w momencie wciśnięcia klawisza, będzie za-

palała diody LED przypisane do danego klawi-

sza, oraz powodowała wyłączenie diod w mo-

mencie puszczenia klawisza. Jednocześnie na

standardowym wyjściu (konsoli) wypisywane

będą komunikaty informujące o otrzymywa-

nych zdarzeniach klawiatury typu EV_KEY .

(Kod źródłowy aplikacji znajduje się w pliku

matrixkbd.c ) Klawiatura widoczna będzie jako

plik /dev/input/event0 , natomiast diody D0..

D3 , widoczne będą jako katalogi /sys/class/ledX

(gdzie X=0-3) . Włączanie oraz wyłączanie

diod LED realizowane jest za pomocą funkcji

led_ctl ( listing 4 ).

Funkcja ta jako argument no przyjmuje

numer porządkowy diody (0–3), określająca nr

diody, natomiast jako argument value , przyj-

muje wartość oznaczająca czy ma być ona włą-

czona czy wyłączona. Jej działanie jest bardzo

proste i sprowadza się do wpisania za pomocą

funkcji write() do pliku brightness odpowied-

niej diody, wartości 0 lub 1.

Program zaczyna wykonywanie od funk-

cji main w której realizowany jest odczyt sta-

nu kodów klawiszy ( listing 5 ).

Na początku za pomocą wywołania sys-

temowego open() , jest otwierane urządzenie

/dev/input/event0 reprezentujące klawiaturę.

Następnie za pomocą funkcji ioctl() pobierana

jest nazwa klawiatury, co może być użyteczne

w przypadku gdy mamy do czynienia z więk-

szą ilością urządzeń wejściowych. (W naszym

przypadku mamy jedno urządzenie, więc po

prostu otwieramy /dev/input/event0 ), a na-

stępnie wypisujemy nazwę jaka została przy-

pisana urządzeniu klawiatury matrycowej.

Następnie program wchodzi do pętli nieskoń-

czonej, gdzie zdarzenia od klawiatury odczy-

tywane są za pomocą wywołania systemowe-

go read() . Wywołanie to spowoduje uśpienie

procesu, do momentu wystąpienia zdarzenia,

na interfejsie event0 . W przypadku wystąpie-

nia zdarzenia tablica struktur events zostanie

wypełniona. Następnie w pętli for() odczyty-

wane są wszystkie zdarzenia. W przypadku

Listing 3. Fragmenty struktur odpowiedzialnych za informację o dołączeniu

klawiatury matrycowej oraz diod LED

static const uint32_t keymap[] =

{

KEY(0, 0, KEY_1),

KEY(0, 1, KEY_4),

KEY(0, 2, KEY_7),

KEY(0, 3, KEY_ENTER),

KEY(1, 0, KEY_2),

KEY(1, 1, KEY_5),

KEY(1, 2, KEY_8),

KEY(1, 3, KEY_0),

KEY(2, 0, KEY_3),

KEY(2, 1, KEY_6),

KEY(2, 2, KEY_9),

KEY(2, 3, KEY_ESC),

KEY(3, 0, KEY_A),

KEY(3, 1, KEY_B),

KEY(3, 2, KEY_C),

KEY(3, 3, KEY_D),

};

static const struct matrix_keymap_data keymap_data =

{

.keymap = keymap,

.keymap_size = ARRAY_SIZE(keymap)

};

static const uint32_t row_gpios[] =

{

AT91_PIN_PC0, AT91_PIN_PC1, AT91_PIN_PC2, AT91_PIN_PC3

};

//PB26 PB29 PC5 PC6

static const uint32_t col_gpios[] =

{

AT91_PIN_PB26, AT91_PIN_PB29, AT91_PIN_PC5, AT91_PIN_PC6

};

static struct matrix_keypad_platform_data keypad_conﬁ g =

{

.keymap_data = &keymap_data,

.row_gpios = row_gpios,

.num_row_gpios = ARRAY_SIZE(row_gpios),

.col_gpios = col_gpios,

.num_col_gpios = ARRAY_SIZE(col_gpios),

.col_scan_delay_us = 10,

.debounce_ms = 10,

.active_low = 1, /* pull up realization */

.no_autorepeat = 0,

.wakeup = 1

};

static struct platform_device keypad_device =

{

.name = “matrix-keypad”,

.id = -1,

.dev =

{

.platform_data = &keypad_conﬁ g,

},

};

static struct gpio_led leds[] =

{

{

.name = “led0”,

.gpio = AT91_PIN_PB1

},

{

.name = “led1”,

.gpio = AT91_PIN_PB2

},

{

.name = “led2”,

.gpio = AT91_PIN_PB6

},

{

.name = “led3”,

.gpio = AT91_PIN_PB7

}

};

Listing 4. Funkcja led_ctl

//Led enable disable

static void led_ctl( int no, bool value )

{

char name_buf[128];

//Create led by name

snprintf(name_buf,sizeof(name_buf),”/sys/class/leds/led%i/brightness”,no);

int led_fd = open(name_buf, O_WRONLY); //Open the led ﬁ le

error( led_fd );

int led_wr = write( led_fd, value?”1”:”0”,1); //Write the led value

error( led_wr );

close( led_fd ); //Close the led handle

}

98

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 5/2011

883836618.359.png

883836618.360.png

Wprowadzenie do Linux’a embedded

Listing 5. Odczyt stanu kodów klawiszy

//Main loop

int main( void )

{

//Input event device0

int input_fd = open(“/dev/input/event0”,O_RDONLY);

error(input_fd);

//Get device name

{

char buf[128];

int ioctl_ret = ioctl(input_fd,EVIOCGNAME(sizeof(buf)),buf);

error(ioctl_ret);

printf(“Input device name: %s\n”,buf);

}

//Handle input events

struct input_event event[MAX_KEY_MSGS];

for(;;)

{

int input_rd = read(input_fd,event,sizeof(event));

error(input_rd);

for ( size_t i=0; i< input_rd/sizeof ( struct input_event);i++)

if( event[i].type == EV_KEY ) //Interested only with key event

on_key(&event[i]);

}

close( input_fd );

return 0;

}

Listing 7. Przykładowe komunikaty

wyświetlane przez konsolę Linux

root@bf210-at91:~# matrixkbd

Input device name: matrix-keypad

Got key scancode 10 value PRESSED

Got key scancode 10 value RELEASED

Got key scancode 10 value PRESSED

Got key scancode 10 value RELEASED

Got key scancode 48 value PRESSED

Got key scancode 48 value RELEASED

Got key scancode 30 value PRESSED

Got key scancode 30 value RELEASED

Got key scancode 4 value PRESSED

Got key scancode 4 value RELEASED

Got key scancode 3 value PRESSED

Got key scancode 3 value RELEASED

Got key scancode 9 value PRESSED

Got key scancode 9 value RELEASED

Got key scancode 48 value PRESSED

Got key scancode 48 value REPEAT

Got key scancode 48 value REPEAT

Got key scancode 48 value REPEAT

Got key scancode 48 value REPEAT

Got key scancode 48 value REPEAT

Got key scancode 48 value RELEASED

systemem Linux, oraz jądrem dostosowanym

do potrzeb bieżącego odcinka jest dostarcza-

ny w postaci pliku obrazu example2.img.

Przykład można nagrać na czystą kartę SD,

w sposób analogiczny jak opisano w poprzed-

nim artykule, a następnie tak nagraną kartę

umieścić w złączu BF210 i włączyć napięcie

zasilające. Po uruchomieniu linuksa należy

zalogować się do konsoli jako root, a następ-

nie uruchomić program wpisując polecenie

matrixkbd . Teraz wciskając i zwalniając kla-

wisze klawiatury matrycowej, będziemy mo-

gli obserwować zapalanie odpowiednich diod

LED w minimodule KAMODLED8 , oraz ob-

serwować komunikaty w konsoli Linux’owej,

na której jest uruchomiony program. Przykła-

dowy fragment komunikatów umieszczono

na listingu 7 .

W komunikatach aplikacji możemy zo-

baczyć początkową nazwę urządzenia wej-

ściowego, które zostało ustalone w strukturze

platform-data, następnie widzimy informację

o kolejnych wciśnięciach i zwolnieniach kla-

wisza, oraz w przypadku trzymania klawisza

możemy obserwować ciągłe komunikaty, ge-

nerowane przez mechanizm auto powtarza-

nia.

Listing 6. Funkcja on_key obsługująca zdarzenie naciśnięcia klawisza

//Handle input event

static void on_key(const struct input_event *ev)

{

printf( “Got key scancode %d value %s\n”,ev->code, ch_keyval(ev->value) );

if ( ev->value == KEYV_PRESS) //MAP keyboyard scancodes to key

switch ( ev-> code)

{

case KEY_1: led_bitmask(1); break ;

case KEY_2: led_bitmask(2); break ;

case KEY_3: led_bitmask(3); break ;

case KEY_4: led_bitmask(4); break ;

case KEY_5: led_bitmask(5); break ;

case KEY_6: led_bitmask(6); break ;

case KEY_7: led_bitmask(7); break ;

case KEY_8: led_bitmask(8); break ;

case KEY_9: led_bitmask(9); break ;

case KEY_0: led_bitmask(10); break ;

case KEY_A: led_bitmask(11); break ;

case KEY_B: led_bitmask(12); break ;

case KEY_C: led_bitmask(13); break ;

case KEY_D: led_bitmask(14); break ;

case KEY_ENTER: led_bitmask(15); break ;

default : led_bitmask(0); break ;

}

else if ( ev->value == KEYV_RELEASE) led_bitmask(0);

}

otrzymania zdarzenia typu EV_KEY , wywo-

ływana jest funkcja on_key() , która jako argu-

ment przyjmuje wskaźnik na strukturę input_

event reprezentującą zdarzenie ( listing 6 ).

Funkcja ta na początku wypisuje kod wci-

śniętego klawisza, oraz jego stan (wciśnięty,

zwolniony, autopotarzanie). W przypadku

gdy mamy do czynienia z wciśnięciem kla-

wisza, w zależności od numeru klawisza wy-

woływana jest funkcja led_bitmask() , która

powoduje włączenie odpowiednich diod LED

przypisanych do danego klawisza. W przy-

padku, wystąpienia zdarzenia od zwolnienia

klawisza, wywoływana jest funkcja led_bit-

mask(0) , co powoduje wyłączenie wszystkich

diod LED.

Uruchomienie przykładu na BF210.

Skompilowany przykład, wraz z kompletnym

Lucjan Bryndza, EP

lucjan.bryndza@ep.com.pl

REKLAMA

99

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 5/2011

883836618.361.png

883836618.362.png

883836618.363.png

883836618.365.png

883836618.366.png

883836618.367.png

883836618.368.png

883836618.369.png

883836618.370.png

883836618.371.png

883836618.372.png

883836618.373.png

883836618.374.png

883836618.376.png

883836618.377.png

883836618.378.png

883836618.379.png

883836618.380.png

883836618.381.png

883836618.382.png

883836618.383.png

883836618.384.png

883836618.385.png

883836618.387.png

883836618.388.png

883836618.389.png

883836618.390.png

883836618.391.png

883836618.392.png

883836618.393.png

883836618.394.png

883836618.395.png

883836618.396.png

883836618.398.png

883836618.399.png

883836618.400.png

883836618.401.png

883836618.402.png

883836618.403.png

883836618.404.png

883836618.405.png

883836618.406.png

883836618.407.png

883836618.409.png

883836618.410.png

883836618.411.png

883836618.412.png

883836618.413.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Wentylatory.pdf (1666 KB)
Star Wars. Katalizator. Wprowad - James Luceno.pdf (1665 KB)
Gordon R. Dickson - Smoczy rycerz T2.pdf (1663 KB)
LOKOMOTYWA TOWAROWA EMD JT42CWRM(Class66).pdf (1662 KB)
Greer Luanshya - Kto sieje wiatr 02 - Po burzy spokój.pdf (1660 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin