一、LED子系统框架分析

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文章目录

1、前言

我们学习嵌入式，无论是

C51

、

STM32

或者是

ARM

，都是从点灯开始的，点灯在嵌入式中的地位等同于

Hello World

在各大语言中的地位！

虽然

LED

功能简单，但是其麻雀虽小，五脏俱全，在学习

Linux驱动开发

的过程中，学习

LED

子系统，往往也能够起到牵一发而动全身的作用，也更有益于大家熟悉驱动开发的框架！

2、LED裸机处理

我们在学习

Linux驱动框架

的时候，第一步要做的就是去掉子系统的面纱，先弄明白裸机处理的流程！

有嵌入式经验的朋友，对

LED

的裸机在清楚不过了，上面是

LED

的硬件电路，通常一端接到

VCC

，一端接到

GPIO

，当

GPIO

拉低时，

LED

亮；当

GPIO

拉高时，

LED

灭。

在这里裸机我们不过多了解了，目的在于窥探

LED子系统

。

3、LED子系统框架

框架是什么？

框架是一个规范，为我们开发者增加限制的同时，也是为了更好的开发新的程序，新的功能，其目的主要是：将不变的成分剥离开来，固化进框架，让开发者做最少的事情!

框架所处的位置，正如上图所示，由下往上看：

• Hardware：我们的硬件设备，指的是LED
• 硬件驱动层：是直接操作硬件的实现，用于驱动硬件，实现相应的功能，并且将硬件设备注册进框架之中。
• 核心层：将LED进行统一管理，向下提供注册接口，向上提供统一访问接口，方便用户访问
• 用户层：用户通过指定的文件节点，能够直接控制LED的亮灭。

4、LED子系统目录结构及核心文件

了解完

LED

子系统框架之后，我们来分析一下其相关的目录结构！

ketnel
│   └── driver
│   │   └── leds
│   │   │   ├──    Makefile
│   │   │   ├──    led-core.c
│   │   │   ├──    led-gpio.c
│   │   │   ├──    led-class.c
│   │   │   ├──    led-triggers.c
│   │   │   ├──    ......
│   │   │   └── trigger
│   │   │   │   ├── ledtrig-cpu.c
│   │   │   │   ├── ledtrig-heartbeat.c
│   │   │   │   ├── .......

上面即为

LED

子系统的目录结构，其主要核心文件有：

• led-gpio.c：直接控制硬件设备，并且将其硬件设备注册进入LED驱动框架
• led-core.c：核心层实现，抽象软件实现的相关功能，如闪烁，亮度设置等等，并管理LED设备
• led-class.c：定义用户访问的相关接口
• led-triggers.c：LED出发功能的抽象
• ledtrig-cpu.c：将LED作为CPU灯
• ledtrig-heartbeat.c：将LED作为心跳灯

5、sysfs目录结构

在上面，我们了解了

Linux

下

LED

子系统相关的几个重要文件，那么该子系统在嵌入式设备的

sysfs

中的具体表现又是如何的呢？

5.1 确保LED子系统打开

我们如果在内核中打开了

LED子系统

目录下的

Makefile

文件，也就是

kernel/drivers/leds/Makefile

，我们看到

# SPDX-License-Identifier: GPL-2.0

# LED Core
obj-$(CONFIG_NEW_LEDS)            += led-core.o
obj-$(CONFIG_LEDS_CLASS)        += led-class.o
obj-$(CONFIG_LEDS_CLASS_FLASH)    += led-class-flash.o
obj-$(CONFIG_LEDS_TRIGGERS)        += led-triggers.o

......

我们必须在内核的配置中，通过

make menuconfig

打开

LED

的相关配置，才支持

LED

相关功能。

5.2 查看sysfs文件结构

我们在开发板中输入

ls /sys/class/leds/

，**可以查看

LED

子系统生成的文件信息**。
/sys/class/leds下的目录对应的LED灯设备cpu开发板的心跳灯redPro开发板RGB灯的红色greenPro开发板RGB灯的绿色bluePro开发板RGB灯的蓝色mmc0:SD卡指示灯（出厂镜像默认没有启用）
根据打开配置的不同，生成不同的文件节点

**查看一下

CPU

节点的信息**

#在开发板上有cpu目录，可在开发板上执行如下命令查看ls /sys/class/leds/cpu

相关属性文件有：

brightness

、

max_brightness

、

trigger

等

• max_brightness文件：表示LED灯的最大亮度值。
• brightness文件：表示当前LED灯的亮度值，它的可取 值范围为[0~max_brightness]，一些LED设备不支持多级亮度，直接以非0值来 表示LED为点亮状态，0值表示灭状态。
• trigger文件：则指示了LED灯的触发方式，查看该文件的内容时，该文件会 列出它的所有可用触方式，而当前使用的触发方式会以“[]”符号括起。

常见的触 发方式如下表所示：
触发方式说明none无触发方式disk-activity硬盘活动nand-disknand flash活动mtdmtd设备活动timer定时器heartbeat系统心跳

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