zedboard之GPIO驱动器（离FPGA直到LINUX申请书）

笔者：xiabodan 资源： http://blog.csdn.net/xiabodan/article/details/24308373

1 EDK

大家知道我们在EDK中建立GPIO然后倒出到SDK中，在SDK中能够用C语言操作外设GPIO，可是这还是裸机程序。没实用到LINUX。本文将记录从FPGA EDK生成GPIO一直到导入SDK中，建立.fsbl文件。creat BOOT.BIN，然后依据前面的文章（生成uboot.elf 以及生成zImage。.dtb文件）。然后我们在linux中编写GPIO驱动程序，操作我们在FPGA中建立的GPIO。这个过程十分复杂不论什么一个方面都要搞几个月，可是站在巨人的肩膀上就是好。

首先我们要在EDK中建立GPIO外设，这里我用的AXI_GPIO,具体的过程不讲述了，能够參考官网资料CTT：http://download.csdn.net/detail/xiabodan/7235031

图 1 FPGA 硬件地址分配表

图2 硬件设计

2 SDK

然后到出到SDK，生成BOOT.BIN，详细步骤见http://blog.csdn.net/xiabodan/article/details/23379645

3 驱动编写

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/device.h>
#include <asm/io.h>

#define DEVICE_NAME "AXI_GPIO_MOUDLE"
#define PWM_MOUDLE_PHY_ADDR 0x41200000		//This Address is based XPS 见图1

MODULE_AUTHOR("Xilinx ");
MODULE_DESCRIPTION("AXI GPIO moudle dirver");
MODULE_VERSION("v1.0");
MODULE_LICENSE("GPL");

static int pwm_driver_major;
static struct class* axi_gpio_driver_class = NULL;
static struct device* axi_gpio_driver_device = NULL;

unsigned long AXI_gpio_fre_addr = 0;		//AXI_GPIO moulde's  visual address


static struct file_operations axi_gpio_fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
};

static ssize_t sys_axi_gpio_set (struct device* dev, struct device_attribute* attr, const char* buf, size_t count)
{
   // unsigned int direg;
   //unsigned int opreg;

    printk("I am come in");

    outl(0x00000000,  pwm_fre_addr+12); //设置AXI GPIO的方向输出
    outl(0xffffffff,  pwm_fre_addr+8);  //设置AXI GPIO的方向输出全为高
    printk("sys_axi_gpio_set pwm_fre_adr is %ld 
",axi_gpio_fre_addr);
    
    return count;
} 

static DEVICE_ATTR(axi_gpio, S_IWUSR, NULL, sys_axi_gpio_set);

static int __init axi_gpio_driver_module_init(void)
{
    int ret;

    axi_gpio_driver_major=register_chrdev(0, DEVICE_NAME, &axi_gpio_fops );//内核注冊设备驱动
    if (axi_gpio_driver_major < 0){
        printk("failed to register device.
");
        return -1;
    }

    axi_gpio_driver_class = class_create(THIS_MODULE, "axi_gpio_driver");//创建设备类
    if (IS_ERR(axi_gpio_driver_class)){
        printk("failed to create zxi_gpio moudle class.
");
        unregister_chrdev(axi_gpio_driver_major, DEVICE_NAME);
        return -1;
    }


    axi_gpio_driver_device = device_create(axi_gpio_driver_class, NULL, MKDEV(axi_gpio_driver_major, 0), NULL, "axi_gpio_device"); 
    if (IS_ERR(axi_gpio_driver_device)){
        printk("failed to create device .
");
        unregister_chrdev(axi_gpio_driver_major, DEVICE_NAME);
        return -1;
    }
   
    ret = device_create_file(axi_gpio_driver_device, &dev_attr_axi_gpio); //
    if (ret < 0)
        printk("failed to create axi_gpio endpoint
");
     
   
    axi_gpio_fre_addr = (unsigned long)ioremap(PWM_MOUDLE_PHY_ADDR, sizeof(u32));//To get Custom IP--gpio moudle's virtual address
    //将模块的物理地址映射到虚拟地址上
 printk(" axi_gpio driver initial successfully!
"); return 0;}
static void __exit axi_gpio_driver_module_exit(void)
{
    device_remove_file(axi_gpio_driver_device, &dev_attr_axi_gpio);
    device_destroy(axi_gpio_driver_class, MKDEV(axi_gpio_driver_major, 0));
    class_unregister(axi_gpio_driver_class);
    class_destroy(axi_gpio_driver_class);
    unregister_chrdev(axi_gpio_driver_major, DEVICE_NAME);
    printk("axi_gpio module exit.
");
}

module_init(axi_gpio_driver_module_init);
module_exit(axi_gpio_driver_module_exit);

4 编写makefile 然后编译驱动

详细见博客 http://blog.csdn.net/xiabodan/article/details/24236757

5 载入insmod

insmod gpio.ko
进入/sys/class/axi_gpio/
在此文件夹下 echo 0 > axi_gpio
能够看到zedboard上全部的LED都亮了

6 声明

事实上以上的做法是不正确的由于理论上讲驱动仅仅为我们提供策略，不应该在驱动里面实现功能函数。不然就和裸鸡程序一抹一样了，可是这里我仅仅是本着測试目的，不必较真。

7 參考

digilent官方资料www.digilent.org
ZYNQ外设datasheet（GPIO 等等能够在EDK生成）
嵌入式系统软硬件协同设计实战指南基于Xilinx zynq . 陆佳华
xilinx all programmable Zynq-7000 soc 何宾
懒兔子博客 http://www.eefocus.com/nightseas/blog/cate_12977_0.html
肖志远博客:http://blog.csdn.net/column/details/zynq.html

我们一直在思考人生，有人相通。有些人还在摸索，反正大家都逃脱死亡的魔掌